Виконання роботи. Мета роботи:визначити молярну масу леткої рідини за рівнянням Менделєєва – Клапейрона.

Мета роботи: визначити молярну масу леткої рідини за рівнянням Менделєєва – Клапейрона.

Колбу 1 для випаровування рідини (рис. 2) з’єднують за допомогою короткої гумової трубки з газовідвідною трубкою 2, занурюють у водяну баню 6, закріплюють у штативі і щільно закривають пробкою. Калібровану трубку 4 (евдіометр) наповнюють до краю водою, закривають скляною пластиною або рукою, перевертають, опускають закритий кінець у воду (у ванну 5), відкривають його і закріплюють вертикально в штативі.

Запалюють газовий пальник. Повітря в колбі починає нагріватися і внаслідок розширення виходити бульбашками з газовідвідної трубки, яка занурена у ванну з водою. Коли вода у водяній бані 6 закипить і бульбашки повітря припинять виділятися, температура приладу буде сталою.

Газовідвідну трубку підводять під евдіометр, відкривають пробку колби 1, швидко вкидають в неї злегка прикриту ампулу 3 з досліджуваною рідиною і знову щільно закривають пробкою. На дні колби повинна бути скляна вата, щоб ампула при падінні не розбила колбу. Рідину в ампулі заздалегідь зважують. У колбі рідина випаровується, її пара витісняє повітря в евдіометр, де визначають його об’єм V. Об’єм витісненого повітря відповідає об’єму, який би займала пара досліджуваної рідини, маючи такі самі температуру та тиск, за яких перебуває повітря в евдіометрі. Коли витіснення повітря припиняється, експеримент закінчують. Після цього обов’язково потрібно погасити газовий пальник та відкрити пробку колби 1, інакше при охолодженні в колбі створиться розрідження і в неї потрапить вода з ванни 5.

Після закінчення експерименту визначають температуру і тиск в лабораторії. Вимірюють також об’єм повітря в евдіометрі (V) та різницю рівнів води (Н) в евдіометрі і ванні 5 (рис. 2).

t = ⁰С; Т = К; Р_{бар .} = мм рт. ст.; V = см³; Н = мм.

Молярну масу рідини розраховують за рівнянням Менделєєва - Клапейрона:

,

(3.4)

де g – маса рідини, г; R – універсальна газова стала (якщо тиск виражати в мм рт. ст., а об’єм - в см³, то ); Т – температура повітря в евдіометрі, яку приймають рівною кімнатній температурі, К; Р_{евд .} – тиск повітря в евдіометрі, який розраховують за рівнянням:

,

(3.5)

де Р_бар. – барометричний (атмосферний) тиск, мм рт. ст.; Н – різниця рівнів води в евдіометрі і у ванні 5, мм; В – тиск насиченої водяної пари при температурі досліду, мм рт. ст.

Таблиця 3.1 - Тиск насиченої водяної пари при різних температурах.

Розраховану молярну масу рідини порівнюють з теоретичним значенням та визначають відносну похибку.

ЛІТЕРАТУРА: 1, с. 16.