Füüsikaline keemia FK6 protokoll (0)

TTÜ Materjali- ja keskkonnatehnoloogia Instituut KYF0280 Füüsikaline keemia Üliõpilase nimi: Rebecca Pärtel Töö nr: FK6 PUHTA VEDELIKU KÜLLASTUNUD AURURÕHU MÄÄRAMINE DÜNAAMILISEL MEETODIL Siia tuleb sisestada  aparatuuri joonis.


TTÜ Materjali- ja keskkonnatehnoloogia Instituut KYF0280 Füüsikaline keemia Õpperühm: EANB31 Töö teostamise kuupäev: 23.09.2020 PUHTA VEDELIKU KÜLLASTUNUD AURURÕHU MÄÄRAMINE DÜNAAMILISEL MEETODIL Siia tuleb sisestada  aparatuuri joonis.


Siia tuleb sisestada  aparatuuri joonis.


Töö eesmärk (või töö ülesanne).  Dünaamiline aururõhu määramise meetod põhineb aine keemistemperatuuride mõtmisel erinevate rõhkude juures. 
Teatavasti keeb vedelik temperatuuril, mil küllastatud aururõhk on võrdne välisrõhuga. Keemistemperatuuride 
mõõtmine erinevatel rõhkudel annab küllastatud aururõhu temperatuurriolenevuse. Viimasest saab Clapeyroni-
Clausiuse võrrandi abil arvutada vedeliku auramissoojuse. Teooria.  Tegime kokku 8 mõõtmist. Alustasim 100 torrist ja kõige viimane mõõtmine oli atmosfäärirõhul Töövahendid.  Ebulliomeeter, Vaakumpumba süsteem SC 950, elektriküttega kolb, jahuti, ampermeeter, vahepudelid, trafo Töö käik.  Mõõtmisi alustatakse madalamast rõhus ja seejärel suurendasime järkjärgult rõhku seadmes vastavalt etteantud sammule ja 
määrasime vedeliku keemistemperatuur erinevatel rõhkudel. Viimase lugemise tegime


Töö eesmärk (või töö ülesanne).  Dünaamiline aururõhu määramise meetod põhineb aine keemistemperatuuride mõtmisel erinevate rõhkude juures. 
Teatavasti keeb vedelik temperatuuril, mil küllastatud aururõhk on võrdne välisrõhuga. Keemistemperatuuride 
mõõtmine erinevatel rõhkudel annab küllastatud aururõhu temperatuurriolenevuse. Viimasest saab Clapeyroni-
Clausiuse võrrandi abil arvutada vedeliku auramissoojuse. Teooria.  Tegime kokku 8 mõõtmist. Alustasim 100 torrist ja kõige viimane mõõtmine oli atmosfäärirõhul Töövahendid.  Ebulliomeeter, Vaakumpumba süsteem SC 950, elektriküttega kolb, jahuti, ampermeeter, vahepudelid, trafo Töö käik.  Mõõtmisi alustatakse madalamast rõhus ja seejärel suurendasime järkjärgult rõhku seadmes vastavalt etteantud sammule ja 
määrasime vedeliku keemistemperatuur erinevatel rõhkudel. Viimase lugemise tegime


Uuritav aine Jrk. Nr. Keemistemperatuur t, °C T, K 1/T 1 39.5 312.65 0.00319846474 2 49.5 322.65 0.00309933364 3 56.5 329.65 0.0030335204 4 62 335.15 0.00298373862 5 68 341.15 0.00293126191 6 73 346.15 0.00288892099 7 77 350.15 0.00285591889 8 82.5 355.65 0.00281175313 Empiirilise võrrandi ln p = A + B/T koefitsent B
B = -5227.5 (sirge tõus) Aine auramissoojus Aine keemistemperatuur normaalrõhul p1 = 760 torr
p2 = 749 torr
T2 = 355.65 K Troutoni konstant 𝑝_𝑎𝑢𝑟 , torr 𝑙𝑛 𝑃_2/𝑃_1 =(Δ𝐻_𝑎𝑢𝑟)/𝑅∗(1/𝑇_1 
− 1 _ /𝑇 2  )=−𝐵(1 _1 −1 _2 ) /𝑇 /𝑇 Δ𝐻_𝑎𝑢𝑟=−(−5227,5)∗8,314 𝐽/(𝑚𝑜𝑙∗𝐾)=𝟒𝟑𝟒𝟔𝟏,𝟒𝟑 𝑱/𝒎𝒐𝒍 𝐵 =−( ) Δ𝐻_𝑎𝑢𝑟 /𝑅 1/𝑇_1 =(𝑙𝑛 _2 _1   𝑃 /𝑃 )/(−𝐵)+1/ _2 𝑇   1/𝑇_1 =(𝑙𝑛 749 /760)/(−5227,5)+1/355,65=0,00281454                  𝑻_𝟏=𝟑𝟓𝟓,𝟑 𝑲


Δ𝑆=  (Δ𝐻_𝑎𝑢𝑟)/𝑇_(𝑛.𝑟.)                    Δ𝑆=(43461,43 𝐽/𝑚𝑜𝑙)/(355,3 𝐾)=𝟏𝟐𝟐,𝟑[𝑱∗𝑲^(−𝟏)∗𝒎𝒐𝒍^(−𝟏)] 


Uuritav aine isopropanool 100 4.60517018599
170 5.13579843705
240 5.48063892334
310 5.73657229748
410 6.0161571597 510 6.23441072572
610 6.41345895717
749 6.61873898352 Aine auramissoojus Troutoni konstant 𝑝_𝑎𝑢𝑟 , torr ln 〖𝑝 _𝑎𝑢𝑟  〗 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 0 100 200 300 400 500 600 700 800 p aur = f(t) Keemistemperatuur t, C p ,  a u r 0.00275 0.0028 0.00285 0.0029 0.00295 0.003 0.00305 0.0031 0.00315 0.0032 0.00325 0 1 2 3 4 5 6 7 f(x) = − 5227.53535122824 x + 21.3339389115041 ln paur = f(1/T) 1/T ln  p ,  a u r Δ𝐻_𝑎𝑢𝑟=−(−5227,5)∗8,314 𝐽/(𝑚𝑜𝑙∗𝐾)=𝟒𝟑𝟒𝟔𝟏,𝟒𝟑 𝑱/𝒎𝒐𝒍 1/𝑇_1 =(𝑙𝑛 749 /760)/(−5227,5)+1/355,65=0,00281454                  𝑻_𝟏=𝟑𝟓𝟓,𝟑 𝑲


Δ𝑆=  (Δ𝐻_𝑎𝑢𝑟)/𝑇_(𝑛.𝑟.)                    Δ𝑆=(43461,43 𝐽/𝑚𝑜𝑙)/(355,3 𝐾)=𝟏𝟐𝟐,𝟑[𝑱∗𝑲^(−𝟏)∗𝒎𝒐𝒍^(−𝟏)] 


35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 0 100 200 300 400 500 600 700 800 p aur = f(t) Keemistemperatuur t, C p ,  a u r 0.00275 0.0028 0.00285 0.0029 0.00295 0.003 0.00305 0.0031 0.00315 0.0032 0.00325 0 1 2 3 4 5 6 7 f(x) = − 5227.53535122824 x + 21.3339389115041 ln paur = f(1/T) 1/T ln  p ,  a u r


Järeldus  
Arvutasin katseandmete põhjal välja, et aine:
-auramissoojus on 𝟒𝟑𝟒𝟔𝟏,𝟒𝟑 𝑱/𝒎𝒐𝒍 , kirjanduslikel andmetel: 44000 𝑱/𝒎𝒐𝒍
-keemistemperatuur normaalrõhul 𝟑𝟓𝟓,𝟑 𝑲 (𝟖𝟐.𝟏𝟓𝑪), 
kirjanduslikel andmetel: 355,75 K (82.6 C)
-troutoni konstant 𝟏𝟐𝟐,𝟑[𝑱∗𝑲^(−𝟏)∗𝒎𝒐𝒍^(−𝟏) ]. kirjanduslikel andmetel: 88,74[J∗K^(−1)∗mol^(−1) ].


Järeldus  
Arvutasin katseandmete põhjal välja, et aine:
-auramissoojus on 𝟒𝟑𝟒𝟔𝟏,𝟒𝟑 𝑱/𝒎𝒐𝒍 , kirjanduslikel andmetel: 44000 𝑱/𝒎𝒐𝒍
-keemistemperatuur normaalrõhul 𝟑𝟓𝟓,𝟑 𝑲 (𝟖𝟐.𝟏𝟓𝑪), 
kirjanduslikel andmetel: 355,75 K (82.6 C)
-troutoni konstant 𝟏𝟐𝟐,𝟑[𝑱∗𝑲^(−𝟏)∗𝒎𝒐𝒍^(−𝟏) ]. kirjanduslikel andmetel: 88,74[J∗K^(−1)∗mol^(−1) ].

Document Outline

• Tiitelleht
• Teooria ja töö käik
• Arvutused, tabelid ja graafikud
• Järeldus
• Originaalkateseandmed