Поверхностное натяжение жидкостей. Парахор (стр. 4 )

Y = ai + b i ПРАСЧ, (8)

где Y – теплоемкость (СР) или теплота сгорания (DН0С,298) химического соединения;

аi и bi – коэффициенты, зависящие от вида физической величины, определяемой по уравнению (8).

Коэффициенты а и b определить совместным решением ряда уравнений зависимости СР = f(РРАСЧ) и D Н0С,298 = f(РРАСЧ) для исследуемых жидкостей

СР i = a1 + b1. Пi РАСЧ

и

D Н0С,298 = а2 + b2 . Пi РАСЧ.

После определения коэффициентов а1, b1, a2, b2 записать соответствующие уравнения для расчетов теплоемкости и теплоты сгорания. Вычислить по ним СР РАСЧ и (DН0С,298)РАСЧ для заданных жидкостей. Сравнить расчетные величины со справочными данными (таблица 7). Результаты свести в таблицу 9.

По полученным экспериментальным данным, проведенным расчетам сделать общий вывод о структуре изучаемых веществ и относительных расхождениях вычисленных и справочных физических величин.

Таблица 9 – Расчетные и справочные значения СР и D Н0С,298

исследуемых веществ

Хими- ческая форму-ла ве-щества	Теплоемкость, Дж/моль. К	Теплота сгорания, кДж/моль
СР РАСЧ	СР ТАБЛ	Относи-тельное расхож-дение, %	D Н0С,298 расчет-ная	D Н0С,298 таблич-ная	Относи-тельное расхож-дение, %

2.4 Содержание отчета по работе

В отчете по лабораторной работе нужно привести цель работы, краткую теоретическую часть о межмолекулярных взаимодействиях в полярных и неполярных веществах, понятиях поверхностного натяжения и парахоре, результаты экспериментов и их обработку, решение задач.

При написании теоретических положений основу должны составлять ответы на контрольные вопросы и формулы для расчетов.

Результаты опытов оформлять в соответствии с требованиями методических рекомендаций. Сначала проводятся черновые расчеты обработки экспериментальных данных. После проверки их правильности преподавателем они заносятся в отчет. Все полученные величины должны приводиться с указанием размерности.

Таблицы и расчеты выполнять аккуратно, без зачеркиваний и исправлений чисел.

По результатам работы сделать вывод с указанием, какие величины получены и как они отличаются от справочных данных.

Отчет пишется на листах тетрадной бумаги с указанием группы, фамилии и инициалов студента.

Отчет, выполненный небрежно, не принимается.

1

1

1

1

3 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ПРАВИЛА ПОВЕДЕНИЯ
В ЛАБОРАТОРИИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ РАБОТЫ

Перед выполнением работы необходимо изучить методические рекомендации, усвоить цель работы, разобраться с устройством лабораторной установки, порядком проведения экспериментов. Приступать к работе можно только в хлопчатобумажных халатах и с разрешения преподавателя или инженера (лаборанта) лаборатории.

В лабораторной работе используются органические летучие жидкости, их растворы, стеклянная посуда, технические и аналитические весы, которые подключаются к сети электрического тока. Поэтому необходимо соблюдать меры безопасной работы с химреактивами.

Во время проведения работы следует избегать попадания жидкостей на открытые участки кожи. Если это случилось, то пораженное место сначала промыть обильным количеством воды, а затем водой с мылом. Заполнение пикнометра и пробирки экспериментальной установки исследуемой жидкостью, удаление жидкости из пробирки проводить в вытяжном шкафу с помощью пипетки, аккуратно, избегая разлива жидкости. Пролитую жидкость собирать ватой или хлопчатобумажной тканью. Материалы с жидкостью помещать в эксикатор для отходов. При сильном запахе от реактивов включить вытяжную вентиляцию.

Обращаться со стеклянным пикнометром и емкостями с жидкостями аккуратно, чтобы не разбить их. При установке в пробирку трубки с капилляром и отсоединении её от пробирки не создавать больших усилий, не трогать стеклянные трубки установки, аккуратно открывать и закрывать краны.

Перед подключением к электрической сети весов убедиться в исправности вилок включения, розетки, токоподводящих проводов. В случае обнаружения неисправностей сообщить о них преподавателю или инженеру (лаборанту). Работать с весами очень аккуратно. Плавно включать и выключать, не допускать резких нагружений и разгружений весов. Выполнять эти операции только при выключенных весах.

При выполнении работы в вытяжном шкафу не должно быть посторонних предметов, кроме принадлежностей работы. Во время проведения работы не отвлекаться какими-либо другими делами и посторонними разговорами.

После завершения работы отключить от электрической сети технические и аналитические весы, слить исследуемые вещества в емкости для хранения, сделать уборку рабочего места и сдать его инженеру или преподавателю. Вымыть руки водой с мылом.

4 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие силы взаимодействия существуют между молекулами веществ? Назовите основные виды межмолекулярных взаимодействий, вызванные силами притяжения.

2. Объяснить, какое взаимодействие называют ориентационным? От каких факторов оно зависит и по каким формулам вычисляется энергия этого взаимодействия?

3. Какое взаимодействие называют индукционным? Какие факторы влияют на него и по какому уравнению определяется энергия взаимодействия?

4. Дать определение дисперсионного взаимодействия. Привести формулу для определения энергии взаимодействия, сказать от чего оно зависит.

5. Какую величину называют поверхностным натяжением жидкости? Какие параметры состояния на него влияют? Существует ли связь между межмолекулярным взаимодействием и поверхностным натяжением?

6. Пояснить понятие парахор. В чем заключается аддитивность парахора и его использование?

7. Привести основные методы определения поверхностного натяжения жидкостей. В чем их суть?

8. Как экспериментально можно определить парахор жидкости? Что составляет основу правильности предполагаемой химической структуры вещества?

9. Какие методы определения плотности и поверхностного натяжения жидкостей используются в работе?

10. Какова цель работы?

11. Какие меры техники безопасности нужно соблюдать при выполнении работы?

5 ЗАДАЧИ

1. Среди возможных структур соединения с эмпирической формулой С5Н7О2 предполагаются следующие:

Н2С ¾ СН2 О О

½ ½ О ½ ½

Н2С СН ¾ С СН3 ¾ С ¾ СН2 ¾ С ¾ СН3

О Н

а) б)

Установить структуру соединения по парахору, если при 298 К его поверхностное натяжение 43,3 дин/см, а плотность 1,1094 г/см3. Для расчета парахора по свойству аддитивности использовать данные таблицы 10.

2. Эмпирическая формула соединения С4Н5N. Установить
структурную формулу соединения, если при 293 К плотность его
0,969 г/см3. Поверхностное натяжение определить из экспериментальных данных.

Таблица 10 – Справочные данные

Показания микровакуумметра при 293 К	Поверхностное натяжение стандартной жидкости s0, дин/см
для стандартной жидкости, h0	для исследуемой жидкости, h
4,42 4,37 4,48 4,40	2,30 2,27 2,26 2,29	72,75

Вычисление парахора по свойству аддитивности провести с использованием данных таблицы 10.

ЛИТЕРАТУРА

1. Практикум по физической химии / под ред. – М.: Высшая школа, 1974. – 496 с.

2. Воюцкий, коллоидной химии / . – М.: Химия, 1976. – 494 с.

3. Кудряшов, задач и примеров по физической химии / , . – М.: Высшая школа, 1991. – 527 с.

4. Краткий справочник физико-химических величин / под ред. . – Л.: Химия, 1983. – 120 с.

5. Зимон, химия: учебник для вузов / , . – М.: Химия, 2000. – 320 с.

Учебное издание

Сакович Георгий Готфильдович

Балабанова Светлана Сергеевна

Верещагин Александр Леонидович

ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ ЖИДКОСТЕЙ. ПАРАХОР

Методические рекомендации к выполнению лабораторной работы

по курсу «Физическая химия» для студентов всех форм обучения
специальностей 260204

Редактор

Технический редактор

Подписано в печать 01.09.10. Формат 60´84 1/16

Усл. п. л. 1,51. Уч.-изд. л. 1,63

Печать – ризография,

множительно-копировальный аппарат «RISO ЕZ300»

Тираж 50 экз. Заказ 2010-119

Издательство Алтайского государственного

технического университета

г. Барна

Оригинал-макет подготовлен ИИО БТИ АлтГТУ

Отпечатано в ИИО БТИ АлтГТУ

г. Бийск, ул. Трофимова, 27