Порядок проведения эксперимента
1. На технохимических весах берут три навески бензойной кислоты в соответствии с указанным преподавателем вариантом (таблица 3.1.).
Таблица 1. Навески бензойной кислоты
Вариант | № 1 | № 2 | № 3 |
m(C6H5COOH), г | m(C6H5COOH), г | m(C6H5COOH), г | |
I | 0,4 | 0,6 | 0,8 |
II | 0,5 | 0,7 | 0,9 |
2. Помещают навески в отдельные пронумерованные колбы с притертыми пробками.
3. В каждую колбу при помощи мерного цилиндра добавляют по 25см3 бензола (толуола) и по 25см3 дистиллированной воды.
4. Колбы встряхивают в течение 20 минут.
5. Переливают содержимое колб в делительные воронки установок для разделения несмешивающихся жидкостей Рис. 3.5.
6. Выдерживают растворы до полного расслоения жидкостей.
7. Открывают кран и сливают нижний (водяной) слой в колбу-приёмник.
8. Заменяют колбу-приёмник и сливают в неё верхний (бензольный) слой. Колбы-приёмники следует сразу закрывать притёртыми пробками во избежание испарения растворителей.
9. Из колбы с водным слоем при помощи пипетки отбирают пробу 2см3, помещают её в колбу для титрования, добавляют ~ 10 см3 дистиллированной воды и 2–3 капли раствора фенолфталеина.
10. Пробу водного слоя титруют раствором NaOH с концентрацией 0,01моль/дм3, достигая появления, неисчезающей в течение минуты лёгкой малиновой окраски. Объём щёлочи, пошедший на титрование заносят в таблицу 3.2.
11. Отбирают пробы бензольного слоя (объём проб также равен 2см3), готовят их аналогично пробам водного слоя, и оттитровывают раствором NaOH с концентрацией 0,05моль/дм3. Результаты титрований заносят в таблицу 3.2.
Таблица 3.2. Результаты определения концентрации бензойной кислоты в водном и ____________ слоях в системе вода _____________. (образец)
V(пробы) = ________см3
№ | Водная фаза c(NaOH) = 0,02моль/дм3 | Фаза органического растворителя c(NaOH) = 0,1моль/дм3 | ||||||||
V(NaOH), см3 | , см3 | cI(к-ты), моль/дм3 | lg cI | V(NaOH), см3 | , см3 | cII (к-ты), моль/дм3 | lg cII | |||
n = ______
k1= ______; k2= ______ ; k3= ______ .
= ______
Обработка результатов эксперимента
1. Для каждого титрования рассчитывают среднее значения объёма титранта и заносят полученные значения в таблицу 3.2.
2. Используя уравнение (3) рассчитывают концентрации растворов кислоты, результаты заносят в таблицу 3.2.
3. Рассчитывают логарифмы концентраций кислоты, результаты заносят в таблицу 2.
4. На миллиметровой бумаге строят график зависимости lg cI = f(lg cII).
5. В соответствии с уравнением (2) определяют величину n как тангенс угла наклона зависимости lg cI = f(lg cII).
6. По уравнению (1) рассчитывают значения k для каждого опыта, из полученных значений находят среднюю величину.
В выводе необходимо указать распределение какого вещества, между какими растворителями было исследовано в работе, о чем свидетельствуют полученные значения коэффициента распределения и постоянной уравнения Нернста-Шилова.
Вопросы к семинарскому занятию №3
1. Какая величина называется химическим потенциалом компонента?
2. Что такое стандартный химический потенциал? От чего зависит его значение?
3. Выполнение какого соотношения является условием наступления равновесия?
4. В чём заключается различие в понятиях „концентрация” и „активность”? Какая величина называется коэффициентом активности?
5. Какие процессы называются ассоциацией и диссоциацией? Каким образом эти процессы оказывают влияние на коллигативные свойства растворов?
6. Какие реакции могут быть положены в основу титриметрического способа определения концентраций растворённых веществ?
7. Что такое точка эквивалентности?
8. Какова роль индикатора в процессе титрования? Какие вещества используются в качестве индикаторов при кислотно-основном титровании?
9. В чём заключается метод экстракции?
10. Какими критериями руководствуются при выборе экстрагента?
11. Каким образом метод экстракции может быть применён для селективного извлечения веществ?
12. В каких процессах пищевой промышленности применяется метод экстракции?