Tytuł Ćwiczenia laboratoryjne z chemii fizycznej Język polski Wydawnictwo Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego ISBN 978-83-8142-503-2 Rok wydania 2007 Łódź Wydanie 2 liczba stron 388 Format pdf Spis treści WSTĘP 7
LITERATURA 8
1. METODYKA PRACY W LABORATORIUM CHEMII FIZYCZNEJ 9
1.1. Przygotowanie i wykonanie pomiaru w pracowni studenckiej 9
1.2. Przedstawienie i opracowanie wyników pomiarów 10
1.2.1. Tabele i wykresy 10
1.2.2. Graficzne opracowanie wyników pomiarów 17
1.2.3. Numeryczne opracowanie wyników pomiarów 23
1.2.4. Komponenty rachunku błędu 27
2. JEDNOSTKI I STAŁE FIZYCZNE 36
2.1. Układ jednostek 36
2.2. Wartości liczbowe ważniejszych stałych fizykochemicznych 40
2.3. Alfabet grecki 40
3. OPTYCZNE I ELEKTRYCZNE WŁASNOŚCI SUBSTANCJI 41
3.1. Widma absorpcyjne 41
Ćwiczenie 3.1.1. Wyznaczanie punktu izozbestycznego p-nitrofenolu 53
Ćwiczenie 3.1.2. Spektrofotometryczne oznaczanie stężenia jonów żelaza Fe(III) 58
3.2. Refraktometria 63
Ćwiczenie 3.2.1. Refrakcja dwuskładnikowych mieszanin organicznych 69
3.3. Interferometria 73
Ćwiczenie 3.3.1. Użycie metody interferometrycznej do oznaczania stężenia roztworu 77
3.4. Aktywność optyczna związków chemicznych 80
Ćwiczenie 3.4.1. Wyznaczanie skręcalności właściwej sacharozy 82
3.5. Polaryzacja dielektryczna 87
Ćwiczenie 3.5.1. Względna przenikalność elektryczna cieczy ekologicznych 94
Ćwiczenie 3.5.2. Wyznaczanie momentu dipolowego cieczy polarnych 97
3.6. Elektryczne własności ciał stałych 101
Ćwiczenie 3.6.1. Temperaturowa charakterystyka termistora rodzaju NTC 108
4. TERMODYNAMIKA CHEMICZNA 112
4.1. Efekty grzewcze reakcji chemicznych i procesów fizykochemicznych 112
Ćwiczenie 4.1.1. Wyznaczanie entalpii tworzenia związku organicznego na podstawie pomiaru jego ciepła spalania 122
Ćwiczenie 4.1.2. Wyznaczanie ciepła właściwego cieczy metodą kalorymetryczną 132
Ćwiczenie 4.1.3. Entalpia rozpuszczania elektrolitu w wodzie 139
4.2. Równowagi fazowe w układach jedno- i wieloskładnikowych 150
Ćwiczenie 4.2.1. Wyznaczanie entalpii i entropii parowania wody na podstawie pomiaru temperaturowego współczynnika prężności pary 157
Ćwiczenie 4.2.2. Równowaga cieczpara w układzie dwuskładnikowym 166
Ćwiczenie 4.2.3. Izoterma rozpuszczalności w układzie trójskładnikowym 178
Ćwiczenie 4.2.4. Wyznaczanie współczynnika podziału w układzie: wodakwas octowychloroform metodą potencjometryczną 184
Ćwiczenie 4.2.5. Wyznaczanie współczynnika podziału w układzie: woda acetontetrachloroetylen metodą refraktometryczną 193
4.3. Wielkości cząstkowe molowe 200
Ćwiczenie 4.3.1. Wyznaczanie cząstkowych molowych pojemności wody i alkoholu w temperaturze 25°C 205
4.4. Oznaczanie masy cząsteczkowej substancji 209
Ćwiczenie 4.4.1. Wyznaczanie masy cząsteczkowej substancji metodą ebuliometryczną 210
Ćwiczenie 4.4.2. Wyznaczanie masy cząsteczkowej cieczy lotnej metodą V. Meyera 218
Ćwiczenie 4.4.3. Zastosowanie destylacji z parą wodną do oznaczania masy cząsteczkowej cieczy niemieszającej się z wodą 225
5. ZJAWISKA TRANSPORTU W CIECZACH 232
5.1. Lepkość cieczy 232
Ćwiczenie 5.1.1. Wyznaczanie lepkości wodnych roztworów sacharozy 243
Ćwiczenie 5.1.2. Wyznaczanie termodynamicznych funkcji aktywacji lepkiego przepływu cieczy 247
Ćwiczenie 5.1.3. Lepkościowo średnia masa cząsteczkowa polimeru 250
6. ZJAWISKA POWIERZCHNIOWE 258
6.1. Napięcie powierzchniowe cieczy 258
Ćwiczenie 6.1.1. Zależność napięcia powierzchniowego wody od stężenia mydła 268
Ćwiczenie 6.1.2. Zależność napięcia powierzchniowego 1,4-dioksanu od temperatury 272
Ćwiczenie 6.1.3. Wyznaczanie wartości parachory substancji ekologicznych 274
6.2. Adsorpcja 279
Ćwiczenie 6.2.1. Adsorpcja kwasu octowego na węglu aktywnym 285
7. KINETYKA CHEMICZNA 289
7.1. Podstawowe zagadnienia kinetyki chemicznej 289
Ćwiczenie 7.1.1. Wpływ rodzaju kwasu na prędkość inwersji sacharozy 306
Ćwiczenie 7.1.2. Wpływ stężenia kwasu na szybkość hydrolizy octanu etylu 313
Ćwiczenie 7.1.3. Wyznaczanie stałej szybkości i rzędu reakcji metodą całkową (typ graficzny) 318
Ćwiczenie 7.1.4. Energia aktywacji jodowania acetonu 321
8. ELEKTROCHEMIA 326
8.1. Przewodnictwo i równowagi jonowe w roztworach elektrolitów 326
Ćwiczenie 8.1.1. Przewodnictwo graniczne solidnego elektrolitu 340
Ćwiczenie 8.1.2. Wyznaczanie stałej dysocjacji kwasu octowego poprzez pomiar przewodnictwa 341
Ćwiczenie 8.1.3. Entalpia dysocjacji kwasu octowego 343
Ćwiczenie 8.1.4. Miareczkowanie konduktometryczne 347
Ćwiczenie 8.1.5. Wyznaczanie stałej dysocjacji kwasu mlekowego metodą potencjometryczną 353
Ćwiczenie 8.1.6. Wyznaczanie współczynników aktywności soli trudno rozpuszczalnej metodą pomiaru rozpuszczalności 361
Ćwiczenie 8.1.7. Oznaczanie punktu izoelektrycznego żelatyny 369
8.2. Siła elektromotoryczna ogniwa 376
Ćwiczenie 8.2.1. Wyznaczanie funkcji termodynamicznych ΔG, ΔS, ΔH reakcji zachodzącej w ogniwie 383
Ćwiczenie 8.2.2. Siła elektromotoryczna ogniwa stężeniowego 385
LITERATURA 8
1. METODYKA PRACY W LABORATORIUM CHEMII FIZYCZNEJ 9
1.1. Przygotowanie i wykonanie pomiaru w pracowni studenckiej 9
1.2. Przedstawienie i opracowanie wyników pomiarów 10
1.2.1. Tabele i wykresy 10
1.2.2. Graficzne opracowanie wyników pomiarów 17
1.2.3. Numeryczne opracowanie wyników pomiarów 23
1.2.4. Komponenty rachunku błędu 27
2. JEDNOSTKI I STAŁE FIZYCZNE 36
2.1. Układ jednostek 36
2.2. Wartości liczbowe ważniejszych stałych fizykochemicznych 40
2.3. Alfabet grecki 40
3. OPTYCZNE I ELEKTRYCZNE WŁASNOŚCI SUBSTANCJI 41
3.1. Widma absorpcyjne 41
Ćwiczenie 3.1.1. Wyznaczanie punktu izozbestycznego p-nitrofenolu 53
Ćwiczenie 3.1.2. Spektrofotometryczne oznaczanie stężenia jonów żelaza Fe(III) 58
3.2. Refraktometria 63
Ćwiczenie 3.2.1. Refrakcja dwuskładnikowych mieszanin organicznych 69
3.3. Interferometria 73
Ćwiczenie 3.3.1. Użycie metody interferometrycznej do oznaczania stężenia roztworu 77
3.4. Aktywność optyczna związków chemicznych 80
Ćwiczenie 3.4.1. Wyznaczanie skręcalności właściwej sacharozy 82
3.5. Polaryzacja dielektryczna 87
Ćwiczenie 3.5.1. Względna przenikalność elektryczna cieczy ekologicznych 94
Ćwiczenie 3.5.2. Wyznaczanie momentu dipolowego cieczy polarnych 97
3.6. Elektryczne własności ciał stałych 101
Ćwiczenie 3.6.1. Temperaturowa charakterystyka termistora rodzaju NTC 108
4. TERMODYNAMIKA CHEMICZNA 112
4.1. Efekty grzewcze reakcji chemicznych i procesów fizykochemicznych 112
Ćwiczenie 4.1.1. Wyznaczanie entalpii tworzenia związku organicznego na podstawie pomiaru jego ciepła spalania 122
Ćwiczenie 4.1.2. Wyznaczanie ciepła właściwego cieczy metodą kalorymetryczną 132
Ćwiczenie 4.1.3. Entalpia rozpuszczania elektrolitu w wodzie 139
4.2. Równowagi fazowe w układach jedno- i wieloskładnikowych 150
Ćwiczenie 4.2.1. Wyznaczanie entalpii i entropii parowania wody na podstawie pomiaru temperaturowego współczynnika prężności pary 157
Ćwiczenie 4.2.2. Równowaga cieczpara w układzie dwuskładnikowym 166
Ćwiczenie 4.2.3. Izoterma rozpuszczalności w układzie trójskładnikowym 178
Ćwiczenie 4.2.4. Wyznaczanie współczynnika podziału w układzie: wodakwas octowychloroform metodą potencjometryczną 184
Ćwiczenie 4.2.5. Wyznaczanie współczynnika podziału w układzie: woda acetontetrachloroetylen metodą refraktometryczną 193
4.3. Wielkości cząstkowe molowe 200
Ćwiczenie 4.3.1. Wyznaczanie cząstkowych molowych pojemności wody i alkoholu w temperaturze 25°C 205
4.4. Oznaczanie masy cząsteczkowej substancji 209
Ćwiczenie 4.4.1. Wyznaczanie masy cząsteczkowej substancji metodą ebuliometryczną 210
Ćwiczenie 4.4.2. Wyznaczanie masy cząsteczkowej cieczy lotnej metodą V. Meyera 218
Ćwiczenie 4.4.3. Zastosowanie destylacji z parą wodną do oznaczania masy cząsteczkowej cieczy niemieszającej się z wodą 225
5. ZJAWISKA TRANSPORTU W CIECZACH 232
5.1. Lepkość cieczy 232
Ćwiczenie 5.1.1. Wyznaczanie lepkości wodnych roztworów sacharozy 243
Ćwiczenie 5.1.2. Wyznaczanie termodynamicznych funkcji aktywacji lepkiego przepływu cieczy 247
Ćwiczenie 5.1.3. Lepkościowo średnia masa cząsteczkowa polimeru 250
6. ZJAWISKA POWIERZCHNIOWE 258
6.1. Napięcie powierzchniowe cieczy 258
Ćwiczenie 6.1.1. Zależność napięcia powierzchniowego wody od stężenia mydła 268
Ćwiczenie 6.1.2. Zależność napięcia powierzchniowego 1,4-dioksanu od temperatury 272
Ćwiczenie 6.1.3. Wyznaczanie wartości parachory substancji ekologicznych 274
6.2. Adsorpcja 279
Ćwiczenie 6.2.1. Adsorpcja kwasu octowego na węglu aktywnym 285
7. KINETYKA CHEMICZNA 289
7.1. Podstawowe zagadnienia kinetyki chemicznej 289
Ćwiczenie 7.1.1. Wpływ rodzaju kwasu na prędkość inwersji sacharozy 306
Ćwiczenie 7.1.2. Wpływ stężenia kwasu na szybkość hydrolizy octanu etylu 313
Ćwiczenie 7.1.3. Wyznaczanie stałej szybkości i rzędu reakcji metodą całkową (typ graficzny) 318
Ćwiczenie 7.1.4. Energia aktywacji jodowania acetonu 321
8. ELEKTROCHEMIA 326
8.1. Przewodnictwo i równowagi jonowe w roztworach elektrolitów 326
Ćwiczenie 8.1.1. Przewodnictwo graniczne solidnego elektrolitu 340
Ćwiczenie 8.1.2. Wyznaczanie stałej dysocjacji kwasu octowego poprzez pomiar przewodnictwa 341
Ćwiczenie 8.1.3. Entalpia dysocjacji kwasu octowego 343
Ćwiczenie 8.1.4. Miareczkowanie konduktometryczne 347
Ćwiczenie 8.1.5. Wyznaczanie stałej dysocjacji kwasu mlekowego metodą potencjometryczną 353
Ćwiczenie 8.1.6. Wyznaczanie współczynników aktywności soli trudno rozpuszczalnej metodą pomiaru rozpuszczalności 361
Ćwiczenie 8.1.7. Oznaczanie punktu izoelektrycznego żelatyny 369
8.2. Siła elektromotoryczna ogniwa 376
Ćwiczenie 8.2.1. Wyznaczanie funkcji termodynamicznych ΔG, ΔS, ΔH reakcji zachodzącej w ogniwie 383
Ćwiczenie 8.2.2. Siła elektromotoryczna ogniwa stężeniowego 385
