Порядок выполнения работы. Взять четыре пронумерованные сухие мерные колбы емкостью 100 см3,

Взять четыре пронумерованные сухие мерные колбы емкостью 100 см³,

налить в них растворы в соответствии с таблицей 1:

Таблица 1

Раствор, см3	Колба 1	Колба 2	Колба 3	Колба 4
0,03 М FeCl3		-		-
0,03 М KJ	-		-

Приготовить для титрования 8 конических колб емкостью 100 см³. В каждую

колбу налить 30-35 см³ дистиллированной воды и поставить для охлаждения на

лед. Слить вместе содержимое 1 и 2 колб, отметив момент сливания по часам.

Через 10 минут слить содержимое 3 и 4 колб и также отметить время. Колбы

плотно закрыть пробками. Через 20 минут после сливания из каждой колбы

отобрать пипеткой 15 см³ раствора и поместить их в колбы для титрования с

охлажденной водой. Время отбора пробы считать с точностью до 1 минуты.

Сразу после сливания выделившийся йод титровать 0,015 М раствором Na₂S₂O₃

до бледно-желтой окраски. Затем добавить несколько капель раствора крахмала

и титровать до исчезновения синего окрашивания. Отбор проб повторить через

40, 60, 80 минут от момента сливания. Одинаковое количество (см³)

гипосульфита, израсходованное на титрование в двух последовательно взятых

пробах из каждой колбы, указывает на достижения равновесия в реакции.

Записать температуру опыта по комнатному термометру. Опытные данные

занести в таблицу 2.

Таблица 2

Колбы	Т1, К	Результаты титрования, VNa S O , см3
Т1	20 мин	40 мин	60 мин	80 мин
1 – 2 3 – 4
Колбы	Т2, К	10 мин	20 мин	30 мин	40 мин
1 – 2 3 – 4

Повторить эксперимент при другой температуре (по указанию

преподавателя), помещая колбы с растворами в термостат и проводя отбор проб

через 10, 20, 30 и 40 минут от момента сливания. Экспериментальные данные

занести в таблицу 2.

3. Обработка экспериментальных данных

3.1.Расчет концентрации йода в состоянии равновесия:

С_J = .

3.2. Расчет концентрации ионов Fe²⁺: C_Fe = 2C_J .

3.3. Расчет концентрации ионов Fe³⁺: C_Fe = C_FeCl - C_{Fe .}

где C_FeCl = C⁰ _FeCl ^. ,

а и b – объемы растворов FeCl₃ и KJ соответственно, взятые для проведения

реакции.

3.4. Расчет концентрации ионов J^-: С_J = C_KJ – 2C_J , где C_KJ = C⁰ _KJ ^. .

3.5. Расчет константы равновесия для двух опытов при двух температурах:

К = .

3.6. Расчет среднего значения К для каждой температуры Т₁ и Т₂:

К_Т = .

3.7. Занести в таблицу 3 данные расчетов.

Таблица 3

Номер колбы	Температура	CJ	CFe	CFe	СJ	К	Кср
1 – 2	Т1					К1	КТ
3 – 4					К2
1 – 2	Т2					К3	КТ
3 - 4					К4

3.8. Рассчитать изменение свободной энергии Гиббса при двух температурах:

ΔG = - RT₁lnK_T , ΔG = - RT₂lnK_{T ,}

где R = 8,314 Дж/моль^.К.

3.9. Рассчитать изменение энтальпии по уравнению изобары Вант-Гоффа:

а) аналитически из уравнения:

ΔН = .

б) графически из уравнения (4). Для этого необходимо построить график в координатах lnK = f(1/T) как показано на рисунке 1.

ln K

ln K_T2

ln K_T1

1/T₂ 1/T₁ 1/T

Рис. 1

Найти коэффициенты в уравнении (4):

А = . В₁ = lnK_T - В₂ = lnK_T - ,

В = .

Найти графическое значение изменения энтальпии из уравнения (4):

ΔН_гр = - RA.

3.10. Записать уравнение зависимости К от Т в интегральной форме, подставив значения А и В.

3.11. Рассчитать изменение энтропии, Дж/моль ^. К:

ΔS_T = ΔS_T = .

Данные расчетов занести в таблицу 4.

Таблица 4

Температура	К	А	В	ΔН, Дж/моль	ΔG, Дж/моль	ΔS, Дж/моль . К
Т1				Анал.	Граф.
Т2

3.12. Сформулировать выводы, оформить отчет.

Литература:

1. Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия: Учеб. для хим. спец. вузов. – М.: Высш. шк., 2001.

2. Практикум по физической химии /Под ред. И.В. Кудряшова. - М.: 1986.

3. Краткий справочник физико-химических величин /Под ред. А.А. Равделя, А.М. Пономаревой. Л.: 1983.