Numer ćwiczenia: 8	Temat ćwiczenia: Badanie równowag fazowych w układach zawierających trzy ciecze o ograniczonej wzajemnej mieszalności	Data wykonania ćwiczenia: 10.12.2013r.
				Data oddania sprawozdania: 18.12.2013r.
Grupa: A2	Góralik Monika	Nazwisko sprawdzającego: dr Beata Korchowiec
Uwagi:		Ocena:

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia było zbadanie, jak na wzajemną rozpuszczalność dwóch cieczy (niemieszających się ze sobą, jak np. woda z toluenem lub mieszających się ze sobą, np. alkohol n-butylowy z alkoholem benzylowym) działa dodanie do nich trzeciej cieczy, mieszającej się z obiema cieczami w układzie bądź tylko z jedną.

2. Wykonanie.

• Do siedmiu probówek wlano wodę oraz toluen (niemieszające się ze sobą ciecze) w ilościach określonych w tabeli 1.

• Do każdej z probówek wkraplano niewielkie ilości etanolu i wstrząsano - czynności powtarzano do momentu zaniku granicy między fazami

• Do kolejnych pięciu probówek wlano alkohol n-butylowy i alkohol benzylowy (ciecze mieszające się ze sobą) w ilościach określonych w tabeli 2.

• Do każdej z probówek dodawano małe porcje wody i wstrząsano do chwili powstania dwóch faz (zmętnienie roztworu nie mijające po kolejnym wstrząśnięciu)

3. Wyniki.

Tabela1.: wyniki miareczkowania układu woda-toluen etanolem

Nr probówki	Vwody [cm^3]	Vtoluenu [cm^3]	Vetanolu [cm^3]
1	0,5	5,5	4,10
2	1,0	5,0	6,30
3	2,0	4,0	9,95
4	3,0	3,0	10,70
5	4,0	2,0	11,10
6	5,0	1,0	9,85
7	5,5	0,5	7,95

Tabela2.: wyniki miareczkowania układu alkohol n-butylowy-alkohol benzylowy wodą

Nr probówki	Vbutanolu [cm^3]	Valkoholu benzylowego [cm^3]	Vwody [cm^3]
1	5,0	0,0	1,10
2	4,0	1,0	0,91
3	3,0	2,0	0,75
4	2,0	3,0	0,60
5	0,0	5,0	0,45

4. Opracowanie wyników

Tabela3.: wyniki dla układu woda-toluen-etanol

woda-toluen-etanol				temp. pomiaru: 23°C
Nr probówki	mwody [g]	mtoluenu [g]	metanolu [g]	Σm	%wody	%toluenu	%etanolu
1	0,499	4,743	3,219	8,460	5,892	56,059	38,048
2	0,997	4,312	4,946	10,255	9,722	42,044	48,233
3	1,994	3,449	7,812	13,255	15,043	26,022	58,935
4	2,991	2,587	8,401	13,978	21,397	18,506	60,096
5	3,988	1,725	8,715	14,427	27,642	11,954	60,404
6	4,985	0,862	7,733	13,581	36,707	6,350	56,944
7	5,484	0,431	6,242	12,156	45,109	3,547	51,345

Tabela4.: wyniki dla układu alkohol n-butylowy-alkohol benzylowy-woda

alkohol n-butylowy-alkohol benzylowy-woda				temp. pomiaru: 23°C
Nr probówki	mbutanolu [g]	malkoholu benzylowego [g]	mwody [g]	Σm	%butanolu	%alkoholu benzylowego	%wody
1	4,029	0,000	1,097	5,125	78,602	0,000	21,398
2	3,223	1,042	0,907	5,172	62,312	20,147	17,542
3	2,417	2,084	0,748	5,249	46,050	39,704	14,246
4	1,611	3,126	0,598	5,336	30,201	58,588	11,211
5	0,000	5,210	0,449	5,659	0,000	92,071	7,929

Gęstość badanych cieczy*:

woda: 0,997 g/cm³

toluen: 0,8623 g/cm³

etanol: 0,7851 g/cm³

butanol: 0,8057 g/cm³

benzylowy: 1,042 g/cm³

Procentową zawartość danego składnika obliczono ze wzoru:

%_a=(m_a/Σm)*100%

gdzie m_a - masa danego składnika, Σm - masa całego układu.

Na podstawie wyników z tabeli 3 i tabeli 4 narysowano trójkąty stężeń Gibbsa (w załączniku).

5. Wnioski.

W doświadczeniu badano dwa układy: woda-toluen, będący układem dwufazowym, oraz alkohol
n-butylowy-alkohol benzylowy, będący układem jednofazowym ze względu na fakt dobrego mieszania się ze sobą tych dwóch cieczy. Dodanie do obu tych układów trzeciej cieczy w określony sposób wpłynęło na wzajemną rozpuszczalność składników danego układu - w celu poznania tego wpływu sporządzono diagramy fazowe, tzw. trójkąty Gibbsa. Z nich odczytano, że dodanie etanolu do pierwszego z tych układów zwiększyło wzajemną rozpuszczalność wody i toluenu - jest to substancja dobrze się rozpuszczająca w obu tych składnikach. Dodanie wody do układu alkohol n-butylowy-alkohol benzylowy zmniejszyło wzajemną rozpuszczalność tych cieczy dlatego, że jest to substancja rozpuszczająca się tylko w jednej z tych cieczy, n-butanolu.

*Wartości dla temperatury 25°C bliskiej temperaturze pomiarów.

Źródło: Witold Mizerski - Tablice chemiczne, wydawnictwo Adamantan, Warszawa 2008