گزارش کار آزمایش نقطه جوش

گزارش کار آزمایش نقطه جوش –گزارش کار آزمایشگاه شیمی آلی 1

آزمایش نقطه جوش: در زیر بخش های مهمی از گزارش کار آزمایش آورده شده است:

بخش های آزمایش

صفحه عنوان – هدف آزمایش- وسایل آزمایش – مقدمه و تئوری – روش کار آزمایش – محاسبات – نتیجه گیری – خطاهای آزمایش – منابع

تئوری آزمایش

اندازه گیری نقطه جوش

تعریف نقطه جوش:نقطه جوش دمایی است که در آن دما, فشار بخار جسم مایع با فشار اتمسفر برابر می شود.

نقطه جوش به عوامل زیر بستگی دارد

۱_ فشار:

بین نقطه جوش وفشار ارتباط مستقیم وجود دارد . اگر به تعریف نقطه جوش دقت شود فشار سیستم بالا رود نقطه جوش نیز بالا می رود و بالعکس.

تاثیر فشار بر نقطه جوش:

• نقطه جوش یک مایع با تغییر فشار خارجی تغییر می‌کند.
• نقطه جوش نرمال یک مایع ، دمایی است که در آن فشار بخار مایع برابر با یک اتمسفر باشد .
• نقطه جوش داده شده در کتابهای مرجع ، نقاط جوش نرمال می‌باشند .
• نقطه جوش مایع را می‌توان از منحنی فشار بخار آن بدست آورد و آن دمایی است که در آن فشار بخار مایع با فشار وارد بر سطح آن برابری می‌کند.

نوسانات فشار جو در یک موقعیت جغرافیایی ، نقطه جوش آب را حداکثر تا Cْ ۲ تغییر می‌دهد . ولی تغییر محل ممکن است باعث تغییرات بیشتر شود ، متوسط فشاری که هواسنج در سطح دریا نشان می‌دهد یک اتمسفر ، ولی در ارتفاعات بالاتر کمتر از این مقدار است.

مثلا در ارتفاع ۵۰۰۰ پایی از سطح دریا متوسط فشاری که فشارسنج نشان می‌دهد atm 0.836 است و نقطه جوش آب در این فشار Cْ ۹۵٫۱ می‌باشد. مولکولها در فاز گازی به سرعت حرکت میکنند و دائما به دیواره ظرف بر می خورند و منجر به وارد کردن فشار به دیواره آن می شوند میزان این فشار در یک [vip-members] درجه حرارت معین را فشار بخار تعادل جسم مایع در آن درجه می نامند.

این فشار بخار به درجه حرارت بستگی دارد . این بستگی به آسانی با تمایل گریز مولکولها از مایع قابل توجیه است. با ازدیاد درجه حرارت انرژی جنبشی متوسط مولکولها افزایش می یابد و فرار آنها به فاز گازی آسان میشود .

سرعت ورود مجدد مولکولها نیز رو به افزایش می رود و به زودی در درجه حرارت بالاتر تعادل برقرار می شود. ولی در این حال تعداد مولکولها در فاز گازی از تعداد آنها در درجه حرارت پایین تر بیشتر است و در نتیجه فشار بخار زیادتر است .

اکنون نمونه مایعی را در نظر بگیرید که در یک درجه حرارت معین در ظرف سر گشاده ای قرار دارد و مولکولهای فاز بخار در بالای مایع می توانند از محوطه ظرف خارج شوند . بخاری که در بالای این نمونه است از مولکولهای هوا و نمونه تشکیل شده است .

طبق قانون فشارهای جزئی دالتون ، فشار کل (خارجی) در بالای مایع برابر با فشارهای جزئی نمونه و هوا است : هواP + نمونهP = کلP فشار جزئی نمونه برابر با فشار بخار تعادل آن در درجه حرارت معین است.

اگر درجه حرارت بالا رود (بدین ترتیب فشار بخار تعادل نمونه زیاد میشود) تعداد مولکولهای نمونه در فضایی که در بالا و نزدیک مایع است افزایش می یابد و در نتیجه مقداری از هوا جابجا میشود . در درجه حرارت بالا فشار جزئی نمونه درصد بیشتری از فشار کل را تشکیل میدهد .

با ازدیاد بیشتر درجه حرارت این عمل ادامه می یابد تا فشار بخار تعادل با فشار خارجی برابر شود و در این حال تمام هوا کاملا از ظرف خارج میشود . تبخیر بیشتر باعث جابجا شدن مولکولهای گازی نمونه خواهد شد ….

هدف آزمایش 

محاسبه نقطه جوش به روش نیمه میکرویی

وسایل آزمایش

لوله مویین- حمام پارافین- هیتر- چراغ بنزن- دماسنج- گیره

روش کار آزمایش 

میخواهیم نقطه جوش محلول اتان تقریبا خالص را محاسبه کنیم.

یک لوله مویین برداشته و یک سر آن را با چراغ بنزن از طریق حرارت مسدود میکنیم .

10میلی لیترمحلول اتانول را با پیپت برمیداریم و به داخل لوله آزمایش میریزیم، سپس یک دما سنج برداشته و آن را داخل محلول اتانول در لوله آزمایش غوطه ور میکنیم و لوله مویین را از سر باز آن به داخل لوله آزمایش می اندازیم به طوری که در محلول قرار بگیرد.

هیتر را روشن کرده و حمام پارافین را روی هیتر میگذاریم و به وسیله گیره لوله آزمایش را داخل حمام پارافین شناور میکنیم به طوری که تا آنجایی که اتانول داخل لوله آزمایش کاملا داخل پارافین برود.

صبر میکنیم تا وقتی که چند حباب …

محاسبات 

در فایل گزارش کار آزمایش موجود است.

نتیجه گیری آزمایش نقطه جوش

در فایل گزارش کار آزمایش است.

خطاهای آزمایش

در فایل گزارش کار آزمایش است.

منابع

در فایل گزارش کار آزمایش است.