بسم الله الرحمن الرحیم

موضوع آزمایش:

اندازه گیری آنتالپی انحلال

نویسنده :

رضا تقی پور

اعضای گروه :

امیر یوسفی – محمد رضا نبوی – مجتبی صلاحی

نام استاد :

                                خانم یونسی

نام کارشناس :

آقای حیدری

آزمایش شماره 3 :

محاسبه گرمای انحلال اسید بنزوئیک با استفاده از قابلیت انحلال آن در دماهای مختلف

هــــدف :

 تعیین تغییر آنتالپی انحلال اسید بنزوئیک در آب با استفاده از قابلیت انحلال آن در دماهای مختلف

مـقـدمـه :

آنتالپی انحلال تغییر آنتالپی مربوط به فرآیند انحلال مقدار معینی (معمولا یک مول) از یک حل شونده در یک حلال است. مقدار این آنتالپی به دما و غلظت نهایی محلول بستگی دارد. Enthalpy of solution

در میزان انحلال یک ماده در یک حلال عواملی همچون دما, اثر یون مشترک و اثر ضرائب فعالیت یونی موثر میباشند . در این آزمایش توسط اندازه گیری قابلیت انحلال اسید بنزوئیک در آب به میزان گرمای انحلال آن دست خواهیم یافت.

آنتالپي سيستم، تابعي ترموديناميکي است که با مجموع انرژي دروني سيستم و حاصلضرب حجم در فشار آن (در فشار ثلبت) در محيط سيستم، هم ارز است. به عبارت ديگر گرماي جذب شده بوسيله واکنشي که در فشار ثابت انجام مي‌گيرد، برابر با تغيير آنتالپي سيستم است. آنتالپي، همانند انرژي داخلي، تابعي از حالت سيستم و مستقل از راهي است که به آن حالت مي‌رسد

 

مــــواد لـــــازم :

ارلن  cc500–   اسید بنزوئیک خالص –   فنل فتالئین –   سود  N1/0 –   بورت –   پیپت cc 10 –   دما سنج

تـــئـــوری :

در بسیاری از واکنشهای شیمیایی موادشرکت کننده در واکنش نه به صورت خالص بلکه به صورت محلول شرکت میکنند.

در اینصورت گرمای انحلال این مواد که ممکن است قابل ملاحظه و غیر قابل اغماض هم باشد,باید الزاماً در محاسبات ترمودینامیکی منظور شود.

در یک محلول اشباعی,تعادل اسید بنزوئیک حل شده با جامد خود چنین نوشته میشود:

            C6H5CO2H(s)                     H+(aq)+C6H5CO2-(aq)                                       (1)

 

با فرض اینکه محلول خیلی رقیق باشد, طوری که بتوان غلظت یونها را با فعالیت آنها یکی دانست,ثابت حاصل ضرب انحلالی بنزوئیک اسید از رابطه زیر بدست می آید:

 

S2                                 Ksp = [ H+ ] [ C6H5CO2- ] =                               (2)

 

که S قابلیت انحلال اسید بنزوئیک بر حسب مول در لیتر است . با استفاده از معادلهدانت میتوان نوشت :

 

p = 2                                                                                                                         (3) 

 

در صورتی که     مسستقل از دما باشند,از انتگرال گیری معادله (3)  نتیجه میشود که :                                                   (4)

بنا بر این منحنی تغییرات Log Ksp بر حسب  به صورت خط مستقیمی است که شیب آن برابر    -  بوده و از روی آن آنتالپی انحلال اسید بنزوئیک بدست    می آید

روش کــــــار :

 g 2 بنزوئیک اسید رادر  ml  250 آب درون بشر  حل میکنیم

حمام آب گرم دستی درست میکنیم ,  حمام را تا دمای    50 گرم می کنیم و بشر محتوی محلول بنزوئیک اسید را داخل حمام   50 به مدت 3 دقیقه قرار می دهیم.

قبلاٌ بورت را از سودM 1/0 پر می کنیم سپس ml  10 از محلول مورد نظر را بر داشته و با سود تیتر میکنیم.

این آزمایش را عیناً در دما های 45 , 40  و 30 برای این محلول اشباع تکرار میکنیم

 

مــحـــاســبـــات :

 

طق رابطهٌ زیر داریم :

M1V1 = M2V2

در دمای  50   :

M1 * 10 = 0.1 * 7CC

S  =  M1 =  0.07

Ksp = 4.9 * 10-3

Log Ksp = 6.9 * 10-4

در دمای  45  :

M1 * 10  =  0.1 * 6. 8

M1 = 0.06

Ksp = 4.62 * 10-3

Log KSP = 6.64 * 10-4

در دمای  40  :   

M1 * 10 = 0.1 * 5

M1 = 0.05

Ksp = 2.5 * 10-3

Log Ksp = 3.97 * 10-4

 

در دمای  30  :

M1 * 25 = 0.1 * 3.5

M1 = 0.014

Ksp = 1.96 * 10-4

Log Ksp = 2.92 * 10-5

   تـــبـــدیـــل دمــا بــه کــلــویــن :

T1 = 50 + 273 => 3.095 * 10-3

T2 = 45 + 273 => 3.144 * 10-3

T3 = 40 + 273 => 3.194 * 10-3

T4 = 30 + 273 => 3.3003 * 10-3

 

بـدسـت آوردن شـب خـط بـا اسـتـفـاده از نـمـودار صـفـحه بـعـد :

Log Ksp = -

 - : شیب بدست آمده از نمودار صفحه بعد

Y = 0.156x + 0.003  : معادله

0.1563 =

 

 

 

 

منابع :

 دستور کار ازمایشگاه شیمی فیزیک 1

      www.normalite.ir

    www.pnu-club.com


برچسب‌ها: گزارش کار آزمایشگاه شیمی فیزیک 1

تاريخ : یکشنبه هجدهم تیر 1391 | 18:2 | نویسنده : pitboy_1990 |
.: Weblog Themes By VatanSkin :.