Построение диаграммы растворимости системы вода-фенол

 

Приборы и реактивы: Фенол 75%, термометр (0-100ºС), пробирки, водяная баня, стаканчики.

Готовится 70% раствор фенола в воде. Наливаем его в широкую пробирку, опускаем термометр.

70% раствор фенола готовится из 75% раствора фенола, разбавлением его водой. Т.к. плотность 75% раствора фенола равна 1,066, то 6 мл раствора весят 6,396 г.(6х1,066=6,396г.). В 6 мл 75% раствора содержится чистого фенола 4,797 г.

6,396 – 100%

Х – 75%

Количество воды, которое необходимо добавить для получения 70% раствора, рассчитывается следующим образом: 70 г. фенола содержится в 100 г раствора,

4,797 г. ------------------------- Х1 раствора.

 

(общая масса раствора)

 

6,853 – 6,396 = 0,457 г. (масса воды), т.е. для получения 70% р-ра фенола необходимо к 6 мл 75% р-ра добавить 0,457 мл воды

(ρ воды=1).

 

В приготовленном 70% растворе определяем температуру гомогенизации. Для этого нагреваемпробирку с раствором на водяной бане, при помешивании и отмечаем температуру исчезновения мути. После этого пробирку вынимаем из бани и охлаждаем на воздухе, также помешивая. Теперь отмечаем температуру появления мути. (Нагревание и охлаждение раствора фенола проводят 2-3 раза, для получения точного значения температуры).

 

Далее готовят 65% раствор фенола разбавляя 70% раствор. Необходимое количество воды рассчитывается следующим образом:

65 г. фенола содержится в 100 г. раствора

4,797-----------------------------Х2 г. раствора

 

7,380 – 6,852 = 0,527 г. воды

Следовательно, в пробирку нужно добавить 0,527 мл воды. Приготовив таким образом, раствор фенола 65% раствор фенола, определяем аналогичным образом температуру гомогенизации. Затем готовим последовательно 60%, 50% и 35% растворы фенола в воде и находим температуру гомогенизации для каждого раствора.

Для получения значений температуры гомогенизации на второй ветви кривой, готовим сначала 20% раствор фенола в воде. Наливаем в пробирку 1,5 мл 75% раствора и добавляем к нему такое количество воды, чтобы получился 20% раствор. Расчеты проводим таким образом, как было описано выше. После этого определяем для 20% раствора температуру гомогенизации. Затем последовательно готовим 14%, 10% и 8,5% растворы фенола, каждый раз добавляя необходимое количество воды, и находим температуры гомогенизации для каждого раствора.

По полученным данным строим диаграмму фенол-вода, откладывая на оси ординат температуру гомогенизации, а на оси абсцисс – состав. После этого по графику находим температуру и состав критической точки.

Оформление работы:

  1. Кратко описать содержание работы.
  2. Рассчитать количество воды, которое необходимо добавить к исходному 75% раствору фенола в воде для 70%, 65%, 60%, 50%, 35%, 20%, 14%,10% и 8,5% растворов.
  3. Записать значения температур гомогенизации для растворов фенола в таблицу:
                   
                   
                   
                   

Контрольные вопросы:

1. Понятия: системы (гомогенная, гетерогенная), фаза, компонент, термодинамические параметры, термодинамическая степень свободы?

2. Правило фаз Гиббса. Вывод. Анализ.

3. Диаграмма состояния воды. Анализ диаграммы.

4. Физико-химический анализ. Суть. Принцип непрерывности, принцип соответствия.

5. Система с эвтектикой. Анализ. Кривые охлаждения.

6. Диаграмма состояния с химическим соединением, плавящимся конгруэнтно. Анализ. Кривые охлаждения.

7. Правило рычага.

8. Диаграмма состояния системы с химическим соединением, плавящимся инконгруэнтно. Анализ. Кривые охлаждения.

9. Диаграмма состояния системы с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии.

10. Ограниченно растворимые жидкости:

а) с верхней критической температурой растворения, анализ.

б) с нижней критической температурой растворения, анализ.

в) с верхней и нижней критическими температурами растворения,

анализ.

11. Правило Алексеева.

 

 

Список литературы

1. Киреев В. А. Курс физической химии. 1975г.

2. Стромберг А. Г. , Семченко И. К. Практикум по физической

химии. 1988г.

3. Шаталов А. Я. , Маршаков И. К. Практикум по физической

химии. 1975г.

4. Краткий справочник физико-технических величин. /Под.ред.

А А. Равделя и А. М. Пономаревой. 1983г.

5. Евстратова К. И.. Купина И. А. . Малахова Е. Е.

Физическая к коллоидная химия. 1980г.

6. Голиков Г. А. Руководство по физической химии. 1998г.

7. Глазов В. М. Основы физической химии. 1982г.