CEL ĆWICZENIA.

Celem ćwiczenia jest wyznaczanie współczynników aktywności acetonu i n-heptanu na podstawowie badań równowagi ciecz-para tego układu i obliczenie, na podstawie uzyskanych wyników współczynników A i B równań van Laara oraz nadmiarowej molowej entalpii swobodnej

OPRACOWANIE WYNIKÓW.

Na podstawie niżej podanych tabel wykreślić zależność współczynnika załamania światła od ułamka molowego acetonu n_D = ƒ(T).

Tabela 1 Wykres zależności współczynnika załamania światła od ułamka molowego acetonu n_D= f(x_A) - wykres wykonany jest na papierze milimetrowym, dołączony do sprawozdania.

Tabela 2. Zależność prężności pary nad czystym rozpuszczalnikiem od temperatury.

Temperatura T[°C]	Prężność par acetonu po/l [mmHg]	Prężność par n-heptanu poH [mmHg]
40	421,5	92,05
45	510,5
50	612,5	140,9
56,3	760
60	860,6	208,9
70	1190	302,3
80	1611	426,6
90	2142	588,8
100		795,2

Wyniki pomiarów zestawione w tabeli :

Lp.	Skład roztworu wyjściowego xA	Temperatura wrzenia [ ^0C]	Współczynnik załamania światła nD		Stężenie acetonu		Stężenie n - heptanu
			Faza ciekła	Faza gazowa	Faza ciekła xA	Faza gazowa yA	Faza ciekła xB	Faza gazowa yB
1	Aceton	56,3	1,3600	-	1	-	-	-
2	n-heptan	98,4	1,3963	-	-	-	1	-
3	0,1	83,2	1,3946	1,3813	0,181	0,677	0,819	0,323
4	0,2	73,1	1,3938	1,3750	0,268	0,791	0,732	0,209
5	0,4	63,7	1,3807	1,3672	0,695	0,905	0,305	0,095
6	0,6	57,3	1,3750	1,3653	0,791	0,935	0,209	0,065

Obliczamy współczynnik aktywności acetonu i n-heptanu korzystając ze wzoru :

p= 768 mmHg

p - ciśnienie barometryczne

p_oi -prężność czystych składników ( tzn. acetonu i n - heptanu ) w temperaturze wrzenia poszczególnych roztworów

y_i i x_i - ułamek molowy składnika i - ( tzn. odpowiednio acetonu i n- heptanu ) w fazie gazowej i ciekłej

Współczynniki aktywności dla acetonu :

1. 
   

1. 
   Odchylenia dodatnie od prawa Roulta (γ >1)

1. 
   - Odchylenie ujemne od prawa Roulta (γ<1)

4.
- Odchylenie dodatnie od prawa Roulta (γ >1)

Współczynnik aktywności dla n - heptanu

1. 
   
   

1. 
   Odchylenia ujemne od prawa Roulta (γ <1)

1. 
   

4.
- Odchylenie dodatnie od prawa Roulta (γ >1)

Obliczanie parametrów A , B z równania van Laara :

Obliczam nadmiarową molową entalpię swobodną :

T = [ K ]

R = 8, 3143 [ J/mol ⋅ K ]

G^E = 8,3143⋅ 356,35 ( 0,181 ⋅ ln 1,631+ 0,819 ⋅ ln 0,7211 ) = -530,9337[ J/mol ]

G^E = 8,3143 ⋅ 346,25 ( 0,268 ⋅ ln 1,6979 + 0,732 ⋅ ln 0,7073 ) = -326,4589 [ J/mol ]

G^E = 8,3143 ⋅ 336,85 ( 0,695 ⋅ ln 0,9434 + 0,305 ⋅ ln 0,8859 ) = 4,1751 [ J/mol ]

G^E = 8,3143 ⋅ 330,45 ( 0,791 ⋅ ln1,1638 + 0,209 ⋅ ln 1,1942 ) = 12,1885 [ J/mol ]

Wykres równowagi fazowej ciecz-para T_wrz=f(x_A) dla ukł.aceton- n-heptan

Temperatura	Ułamek molowy-faza ciekła	Ułamek molowy-faza gazowa
T˚C	xA	yA
57,3	0,791	0,935
63,7	0,695	0,905
73,1	0,268	0,791
83,2	0,181	0,677

---