Порядок выполнения работы

Для выполнения работы необходима делительная воронка (1), мерный стакан (2) и пять колбочек (стаканов) объемом по 100 мл, рис. 9. Изоамиловый спирт в количестве 50 мл с растворенной в нем уксусной кислотой вливают в делительную воронку и добавляют 50 мл воды, насыщенной изоамиловым спиртом.

Смесь тщательно перемешивают встряхиванием делительной воронки, придерживая большим пальцем ее пробку. После этого полученной эмульсии дают отстояться, и когда установятся два слоя, нижний (воду) сливают в колбу, а верхний оставляют в делительной воронке. Затем добавляют к нему 50 мл воды, насыщенной изоамиловым спиртом, встряхивают и дают отстояться. Подобную операцию повторяют пять раз.

Из слитой каждый раз воды берут две пробы по 20 мл на титрование. Титрование проводят в присутствии фенолфталеина (3-4 капли) едкой щелочью 0, 01 N.

Коэффициент распределения представляет собой отношение концентрации растворенного вещества в двух растворителях, поэтому для вычисления его нет необходимости выражать концентрацию кислоты в каких-либо определенных единицах.

В формуле для расчета можно подставить прямо количество щелочи, пошедшей на титрование, которое пропорционально концентрации. Пусть - количества миллилитров щелочи, пошедших на титрование пробы после первого, второго, третьего и четвертого опытов, - количества миллилитров щелочи, которые пошли бы на титрование растворов уксусной кислоты в изоамиловом спирте. По закону распределения имеем:

(10)

Вся кислота, распределенная между слоями при второй операции, получается за счет перераспределения ее из спиртового слоя, оставшегося после первой операции, т.е.

.

(11)

В этих уравнениях и неизвестны; решив их, найдем:

(12)

Подставив значения и в закон распределения, определим коэффициент распределения:

(13)

соответственно для третьей и четвертой операций

(14)

Таблица 4

Результаты работы

№ опыта	Количество щелочи, , мл	Коэффициент распределения
№ пробы

Вопросы для самоконтроля

1. Что называют константой распределения; от каких факторов зависит константа распределения?

2. Что называют коэффициентом распределения; в каком случае коэффициент распределения не зависит от состава раствора?

3. Чему равно число степеней свободы системы, состоящей из двух несмешивающихся индивидуальных жидкостей и распределенного между ними третьего вещества?

4. В каком случае по результатам опытов можно говорить о независимости коэффициента распределения от состава раствора?

5. В условиях задачи требуется очистить изоамиловый спирт от уксусной кислоты при помощи 1 литра воды. Как выгоднее ее использовать для этой цели: залить ли ее всю в делительную воронку сразу или отдельными порциями?

6. Изменится ли коэффициент распределения, если между двумя несмешивающимися фазами поместить третью фазу?

7. В чем состоит практическое значение определения коэффициента распределения вещества в двух несмешивающихся жидкостях?

В данной работе изучается зависимость парциально-молярных объемов компонентов раствора " вода - этиловый спирт" от химического состава.

Подготовка к работе требует усвоения следующих разделов теоретического курса: понятие парциально-молярного свойства компонента раствора, уравнение Гиббса-Дюгема и следствия из него, идеальные растворы и причины отклонений от свойств идеальных растворов в реальных системах.