5 Určení bodu varu a tuhnutí roztoků.pdf - FBMI

fbmi.cvut.cz

5 Určení bodu varu a tuhnutí roztoků.pdf - FBMI

Úloha 5. Určení bodu varu a tuhnutí roztoků

Úkoly měření

1) Změřte o kolik se posune bod varu vody v závislosti na koncentraci různých látek

(chlorid sodný, chlorid draselný, močovina, hydrochinon)

2) Zjistěte závislost mezi nárůstem teploty varu a počtem částic látky.

3) Určete molární hmotnost rozpuštěné látky ze vztahu mezi rostoucím bodem varu a

koncentrací.

4) Určete velikost teplotní deprese silného roztoku NaCl ve vodě.

5) Zhodnoťte dosažené výsledky a uveďte hlavní příčiny nepřesností měření.

Princip úlohy

Bod varu roztoků je vždy vyšší než je tomu u čistých složek rozpouštědel. Rozdíl v této

teplotě je závislý na koncentraci složek. Naproti tomu u bodu tuhnutí je tomu naopak a bod

tuhnutí je nižší pro roztoky než pro čistá rozpouštědla.

Popis soupravy a příprava měření

Připravte si roztoky vybraných látek ve známých koncentracích. Je také možno připravit

koncentrace přímo v aparatuře, ale pak nezapomeňte před měřením vložit magnetické

míchadlo do aparatury. Propláchněte aparaturu destilovanou vodou a vysušte ji. Připravte si

IR zářič a dostatečnou zásobu ledové tříště. Roztoky připravené pro bod 4) dejte ihned

chladit.

Postup měření

Určení bodu varu roztoků:

Do aparatury nalijte předehřátý roztok (ve vodní lázni) a aparaturu uzavřete. Zjistěte si

výchozí teplotu (používejte přesná teplotní čidla). Připojte IR zářič a pomalu zvyšujte teplotu.

Zaznamenávejte teploty ve vhodných intervalech až to začátku varu roztoku. Zvyšte

koncentraci roztoku a měření opakujte. Používejte menší objemy roztoků v aparatuře!

Určení bodu tuhnutí roztoků:

Do aparatury nalijte předchlazený roztok (z lednice). Odečtěte počáteční teplotu a začněte

chladit pomocí směsi ledové tříšte s chloridem sodným (používejte běžnou kuchyňskou sůl

pro chlazení, pro přípravu roztoku NaCl použivejte chem. Čistý NaCl). Snažte se docílit

teploty kolem - 8 až - 10°C, pak měření ukončete.

Teoretický základ řešené úlohy

Var čisté vody je za běžných podmínek kolem 100°C (zaléží také na aktuálním atm. tlaku),

přidámeli do vody nějakou další látku, bod varu se posune k vyšší hodnotě. Tato hodnota je

závislá na koncentraci použité látky.

1


Posun bodu varu je dán tzv. Ebbingovým vztahem:.

DTb = Kbcm ,

kde Kb je konst. Udávající posun bodu varu, cm je molární koncentrace látky v roztoku.

Bod tuhnutí je pro čistou vodu 0°C, ale tento může být posunut k nižším hodnotám přidáním

různých látek (běžně NaCl pro pro údržbu silnic v zimním období). Pro určení bodu deprese

tuhnutí můžeme opět použít předchozího Ebbingova vztahu:

ΔTf = Kfcm .

Graf 1. Ukázka experimentálního měření: Zvýšení bodu varu v závislosti na koncentraci NaCl

ve vodném roztoku

2


Graf 2. Ukázka ochlazovací křivky vodného roztoku NaCl

3

More magazines by this user
Similar magazines