LABORATORIYA ISHI KRIOSKOPIYA Ishning maqsadi: Erigan modda molekulyar massasi bo`yicha erituvchining muzlash konstantasini toppish
Topshiriqlar: - erituvchining muzlash konstantasi Kmuz ning ma`lum qiymat i bo`yicha erigan moddaning molyal konsentratsiyasini hisoblang;
- tajribada topilgan Tmuz ning qiymatlari bo`yicha kuchsiz elektrolit eritmasining Vant-Goff koeffitsientini hamda dissotsiatsiyalanish darajasini va kuchli elektrolit eritmasining osmotic koeffitsientini hisoblang.
Nazariy qism Eritma ustidagi bug` bosimi pasayganligini hisobga olsak, uchmaydigan moddalarning eritmalari toza erituvchiga nisbatan pastroq haroratda muzlashi kerakligini ko`rsatish mumkin.
Agar suvda uchuvchan bo`lmagan, qattiq moddalarni eritilsa(glyukoza, saxaroza, mochevina ) eritma ustidagi to`yingan bug` bosimi toza erituvchi ustidagi to`yingan bug` bosimidan har doim kichik bo`ladi. 1887 –yilda fransuz olimi Raul bir nechta qonunlarnikashf etdi.Ulardan 2- tanometrik qonun nomini oldi:
Eritma muzlash haroratining pasayishi erigan modda molyal konsentratsiyasiga to`g`ri proporsional. D tmuz = k·Cm ; D tmuz = t°muz – tmuz t°muz – toza erituvchining muzlash harorati; tmuz – eritmaning muzlash harorati; Dtmuz – muzlash haroratining pasayishi; Cm – molyal konsentratsiya, mol/kg; k- krioskopik doimiylik, grad.kg/mol.
K ning fizik ma`nosi shundaki, u konsentratsiyasi1mol/kg bo`lgan eritma muzlash haroratining pasayishini ko`rsatadi.
Eritma muzlash haroratini pasayishini yoki qaynash haroratining ortishini o`lchab, noma`lum erigan moddaning molekulyar massasini aniqlash mumkin.
dT = dlnN1 (1) bu tenglamani T ( eruvchining muzlash temperaturasi) dan T1 (erituvchining muzlash temperaturasi) gacha va konsentratsiya N=1 gacha integrallasak: (2) kelib chiqadi. Suyultirilgan eritmalar uchun taxminan T1=T deb qabul qilish mumkin. lnN1 ni qatorlarga ajratiladi, -lnN1 = -ln(1-N2) = N2 (3) va eritma kuchli suyultirilganda eritmadagi erituvchini molar sonini erituvchining molar soniga teng, deb qabul qilish mumkin: N2 = = (4) M-erituvchining molekulyar massasi, n1 esa 1000 g erituvchidagi eruvchining molar soni, ya`ni, eritmaning molyal konsentratsiyasi C dir. Demak, (4) tenglamadan: = (5) H- yashirin suyuqlanish energiyasi. Agar C=1 bo`lsa. 𝚫T = E · C deb olinadi. Bu yerda, E – krioskopik konstanta deyiladi. Amaliy qism Hisoblash formulalari: M = Kmuzg2·1000 / ΔTmuz (1) Kmuz = ; (2) i = ΔTmuz / Kmuz · m ; yoki i=Mmuz / Mamal. (3) ( i-1)/ v-1) (4) m= ΔTmuz/ Kmuz (5) φ = i/v = ΔTmuz/ Kmuz ·m·v (6) Ishni bajarish tartibi: 1. Bekman termometrini sozlash
Ishni boshlashdan avval Bekman termometri shunday sozlangan bo`lishi kerakki, tajriba temperaturasida kapillyardagi simobning sathi termometr shkalasi chegarasida bo`lsin. Krioskopiya usulida o`lchanishi kerak bo`lgan eng baland temperature erituvchining muzlash temperaturasidir. Shuning uchun termometrning pastki rezervuaridagi simob tajriba temperaturasida kapillyardagi simobning sathi shkalaning yuqori qismida bo`lishini ta`minlaydigan miqdorda bo`lishi kerak. 2.Erituvchining va o`rganilayotgan modda suyultirilgan eritmasining muzlash temperaturasini aniqlash Erituvchining va eritmaning muzlash haroratini aniqlash uchun kriostat qo`llaniladi. U erituvchi uchun mo`ljallangan yon qismdan eritilayotgan moddani solish uchun mo`ljallangan naycha chiqarilgan keng shisha probirkadan iborat. Probirkani po`kak bilan berkitiladi va uning teshiklariga Bekman termometri va aralashtirgichjoylashtiriladi. Probirkani termometr va aralashtirgich bilan birgalikda yanada kengroq probirkaga joylashtirib va kriostatga tushiriladi. Kriostta qalin chinni stakandan iborat bo`lib, sovutuvchi aralashma (muz va tuz ) bilan to`ldirilgan va unga aralashtirgich va termometr o`rnatilgan bo`ladi.
Avvalo ko`p marotaba erituvchining muzlash harorati aniqlanadi. Buning uchun probirkaga distillangan suv quyiladi (20-25sm3). Probirkaning tubiga tegizilmagan holda Bekman termometrining quyi rezervuari suvga to`la ko`miladigan darajada termometr joylashtiriladi. So`ngra Bekman termometri va aralashtirgich bilan jihozlangan probirkani yanada kengroq probirkaga solib, sovituvchi aralashmaga tushiriladi. Magnit aralashtirgichdan ham foydalansa bo`ladi.Probirkalar orasidagi havo qatlami bir tekis sovitish uchun xizmat qiladi. Sovituvchi
aralashmaning temperaturasini vaqti-vaqti bilan muz yoki tuz qo`shib turish orqali, o`lchanayotgan muzlash haroratidan 2-3 pastroqda doimiy qilib ushlab turiladi. Bir tekis sovitish maqsadida suyuqlikni aralashtirgich yordamida asta-sekin aralashtirib (bunda aralashtirgich termometrning quyi rezervuari devorlariga tegib ishqalanmasligi lozim) tuziladi va termometr kapillyardagi simob ustunining pastiga tushishi kuzatib boriladi. Suyuqlik vaqti-vaqti bilan aralashtirib turilmasa o`ta sovush kuzatiladi va termometrning ko`rsatkichlari bundan dalolat berib boshlaydi. Toza erituvchi uchun o`ta sovish 0,5-1,0° gacha ruxsat etiladi. Kristallanish haroratini aniqlashlardagi farq bir –biridan 0,003°C dan kam bo`lmaguncha tajribalar bir necha marta qayta o`tkaziladi. Krioskopik usul izomorf bo`lmagan binar sistemalarning kuchli suyultirilgan eritmalariga qo`llanilishi mumkin. Bunday eritma qotayotganda, avvalo, toza erituvchining kristallari ajraladi va eritmaning konsentratsiyasi ortadi, buning oqibatida kristallanish harorati pasayadi. Shu sababli, eritmaning qotish harorati aniqlanayotganda kristallanishning boshlanish haroratini aniqlash lozim.
