E-book details

Ćwiczenia laboratoryjne z chemii fizycznej. Wydanie drugie poprawione i uzupełnione

Ćwiczenia laboratoryjne z chemii fizycznej. Wydanie drugie poprawione i uzupełnione

Jadwiga Woźnicka, Henryk Piekarski

Ebook

Do przygotowania niniejszego opracowania skłoniły nas zarówno zapotrzebowanie ze strony studentów chemii na skrypt zawierający opis ćwiczeń wykonywanych w laboratorium chemii fizycznej, jak i wieloletnie doświadczenie zdobyte w czasie organizowania i prowadzenia zajęć z chemii fizycznej na kierunku chemicznym Wydziału Fizyki i Chemii Uniwersytetu Łódzkiego.

Zakres opisanych ćwiczeń laboratoryjnych jest dostosowany do trzydziestu dziewięciu zestawów ćwiczeniowych wykonywanych w Katedrze Chemii Fizycznej UŁ. Skrypt nie uwzględnia ćwiczeń z tych działów chemii fizycznej, które nie są reprezentowane w naszym laboratorium. Poszczególne rozdziały dotyczące wybranych zagadnień z chemii fizycznej zawierają wstępy teoretyczne, które stanowią wprowadzenie do problematyki wykonywanych ćwiczeń. Każde ćwiczenie zawiera dość szczegółowo określony cel, z którego na ogół wynika wybór metody pomiarowej. W opracowaniu ćwiczenia zawarty jest zawsze opis układu pomiarowego (często ze schematem aparatury), spis stosowanych odczynników chemicznych, sposób wykonania eksperymentu oraz opracowanie i dyskusja uzyskanych rezultatów badań. Czasochłonność wykonywania wszystkich ćwiczeń została dostosowana do zajęć czterogodzinnych. Studenci wykonują ćwiczenia indywidualnie, a wyniki pomiarów opracowują w formie sprawozdań. Ze względu na to, że niniejsze opracowanie obejmuje tylko te zagadnienia, które są niezbędne do wykonania ćwiczeń, nie może ono stanowić jedynego źródła wiedzy koniecznej do zdania egzaminu. Spis podręczników i opracowań o charakterze monograficznym z dziedziny chemii fizycznej został zamieszczony za wstępem, natomiast na końcu każdego rozdziału podano numery zalecanych pozycji literaturowych dotyczących omawianej tematyki.

WSTĘP     7

LITERATURA        8

 

  1. METODYKA PRACY W LABORATORIUM CHEMII FIZYCZNEJ   9
    1. Przygotowanie i wykonanie pomiaru w pracowni studenckiej 9
    2. Przedstawienie i opracowanie wyników pomiarów     10
      1. Tabele i wykresy          10
      2. Graficzne opracowanie wyników pomiarów        17
      3. Numeryczne opracowanie wyników pomiarów   23
      4. Elementy rachunku błędu         27

 

  1. JEDNOSTKI I STAŁE FIZYCZNE 36
    1. Układ jednostek      36
    2. Wartości liczbowe ważniejszych stałych fizykochemicznych   40
    3. Alfabet grecki         40

 

  1. OPTYCZNE I ELEKTRYCZNE WŁASNOŚCI SUBSTANCJI               41
    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

    1. Refraktometria       63

Ćwiczenie 3.2.1. Refrakcja dwuskładnikowych mieszanin organicznych               69

    1. Interferometria      73

Ćwiczenie 3.3.1. Zastosowanie metody interferometrycznej do oznaczania stężenia roztworu        77

    1. Aktywność optyczna związków chemicznych                80

Ćwiczenie 3.4.1. Wyznaczanie skręcalności właściwej sacharozy             82

    1. Polaryzacja dielektryczna  87

Ćwiczenie 3.5.1. Względna przenikalność elektryczna cieczy organicznych           94

Ćwiczenie 3.5.2. Wyznaczanie momentu dipolowego cieczy polarnych  97

    1. Elektryczne własności ciał stałych    101

Ćwiczenie 3.6.1. Temperaturowa charakterystyka termistora typu NTC 108

 

  1. TERMODYNAMIKA CHEMICZNA               112
    1. Efekty cieplne 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

    1. 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 ciecz-para w układzie dwuskładnikowym               166

Ćwiczenie 4.2.3. Izoterma rozpuszczalności w układzie trójskładnikowym           178

Ćwiczenie 4.2.4. Wyznaczanie współczynnika podziału w układzie: woda-kwas octowy-chloroform metodą potencjometryczną   184

Ćwiczenie 4.2.5. Wyznaczanie współczynnika podziału w układzie: woda- aceton-tetrachloroetylen metodą refraktometryczną  193

    1. Wielkości cząstkowe molowe             200

Ćwiczenie 4.3.1. Wyznaczanie cząstkowych molowych objętości wody i alkoholu w temperaturze 25°C  205

    1. 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

 

  1. ZJAWISKA TRANSPORTU W CIECZACH 232
    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

 

  1. ZJAWISKA POWIERZCHNIOWE 258
    1. Napięcie powierzchniowe cieczy       258
    2. Ćwiczenie 6.1.1. Zależność napięcia powierzchniowego wody od stężenia mydła   268
    3. Ćwiczenie 6.1.2. Zależność  napięcia  powierzchniowego  1,4-dioksanu od temperatury    272

Ćwiczenie 6.1.3. Wyznaczanie wartości parachory substancji organicznych          274

    1. Adsorpcja 279

Ćwiczenie 6.2.1. Adsorpcja kwasu octowego na węglu aktywnym            285

 

  1. KINETYKA CHEMICZNA                289
    1. Podstawowe zagadnienia kinetyki chemicznej              289

Ćwiczenie 7.1.1. Wpływ rodzaju kwasu na szybkość 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 (wariant graficzny)           318

Ćwiczenie 7.1.4. Energia aktywacji jodowania acetonu               321

 

  1. ELEKTROCHEMIA            326
    1. Przewodnictwo i równowagi jonowe w roztworach elektrolitów             326

Ćwiczenie 8.1.1. Przewodnictwo graniczne mocnego 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

    1. 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

  • Title: Ćwiczenia laboratoryjne z chemii fizycznej. Wydanie drugie poprawione i uzupełnione
  • Author: Jadwiga Woźnicka, Henryk Piekarski
  • ISBN: 978-83-8142-503-2, 9788381425032
  • Date of issue: 2019-03-22
  • Format: Ebook
  • Item ID: e_1270
  • Publisher: Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego