ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Привести основные методы определения поверхностного натяжения жидкостей. В чем их суть?

Бийский технологический институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Алтайский государственный технологический университет им. И.И. Ползунова»

(БТИ АлтГТУ)

Кафедра ОХЭТ

Лабораторная работа № 2

по предмету

“Физическая и коллоидная химия”

Поверхностное натяжение жидкостей. Парахор.

Выполнил: Поломошнов Н.С.

Студент гр. ХТПК-41

Проверил: Сакович. Г.Г

Доц. К.Н.

Бийск 2016

Цель работы: в работе следует ознакомиться с основными причинами возникновения поверхностной энергии жидкостей, методикой определения поверхностного натяжения и плотности, рассчитывать парахор и делать выводы о структуре вещества по парахору. Экспериментальное определение парахора основано на измерении поверхностного натяжения и плотности жидкости. Обе величины должны быть найдены при одной и той же температуре.

Приборы и реактивы: органические жидкости (пропиловый, бутиловый, амиловый спирты или другие вещества), вода дистиллированная, вата, фильтровальная бумага, установка для измерения поверхностного натяжения, пикнометр объемом 25–50 см³, пипетка, весы технические, весы аналитические, разновесы для взвешивания массы.

Теория

1) Молекулы веществ находятся в сложном взаимодействии из-за действующих между ними сил притяжения и отталкивания.

Природа сил притяжения зависит от строения молекул и их электрических свойств. Энергия межмолекулярных взаимодействий определяется дипольными моментами, поляризуемостью и потенциалами ионизации молекул.

2) Взаимодействие между полярными молекулами называют ориентационным взаимодействием. Оно осуществляется при определенной ориентации молекул (рисунок 1).

где µ₁ и µ₂ – дипольные моменты (электрические моменты диполей) взаимодействующих молекул, Кл⋅ м;

r– расстояние между молекулами, м;

знак минус означает, что энергия при взаимодействии выделяется.

Ориентационное взаимодействие зависит от температуры. С повышением температуры тепловое, хаотическое движение молекул существенно уменьшает возможность определенной ориентации молекул и это учитывает уравнение

3)Неполярные молекулы ряда веществ могут сравнительно легко поляризоваться под действием соседних молекул или ионов, в особенности в моменты сближения между ними. Взаимодействие возникающих при этом диполей приводит к взаимному притяжению молекул. Такое взаимодействие называется индукционным.

4) Согласно квантовой механики, из-за движения в атомах и молекулах электронов возникают мгновенные диполи, которые тоже вызывают взаимное притяжение молекул. Взаимодействие мгновенных диполей называют дисперсионным.

5) Между поверхностным натяжением, плотностями жидкости и пара, находящимися в равновесии при данной температуре, установлена зависимость

σ = К (d_Ж − d_П) ⁴,

где d_Ж и d_П – плотности жидкости и насыщенного пара, г/см³;

К – коэффициент пропорциональности, зависящий от свойств вещества.

Приведенное уравнение можно представить в виде

6) Парахор является эмпирической функцией, выражающей связь между молярной массой, плотностью и поверхностным натяжением ассоциированной индивидуальной жидкости. Он используется для исследования строения молекул органических веществ.

Парахор не зависит от температуры, чувствителен к изменениям в структуре молекулы, в природе химической связи, обладает свойством аддитивности, то есть парахор молекулы равен сумме парахоров атомов, связей и циклов

Привести основные методы определения поверхностного натяжения жидкостей. В чем их суть?

1. Метод поднятия жидкости в капиллярах.

В данном методе используются следующие явления. При соприкосновении жидкости с твердым веществом возможны два случая:

а) силы взаимного притяжения между молекулами жидкости больше, чем между молекулами жидкости и частицами твердого вещества. В этом случае жидкость не смачивает твердое вещество, и если в жидкость опустить капилляр из такого материала, поверхность жидкости в таком капилляре (мениск) имеет выпуклую форму;

б) силы взаимного притяжения между молекулами жидкости меньше, чем между молекулами жидкости и частицами твердого вещества. При этом жидкость смачивает твердое вещество, и мениск в капилляре из такого материала имеет вогнутую форму.

2. Метод максимального давления в пузырьке газа (метод продавливания пузырька).

Поверхностное натяжение определяют измерением наибольшего давления в газовых пузырьках, образующихся в жидкости. Для измерений используют капилляр, который погружают вертикально в жидкость так, чтобы его торец только касался поверхности жидкости. Капилляр соединяют с емкостью, заполненной газом. Давление газа измеряют манометром. Если давление газа, подаваемого в капилляр, больше, чем давление над поверхностью жидкости, то на конце его образуется пузырек газа, который увеличивается до некоторого предела, определяемого поверхностным натяжением жидкости. Достигнув предельных размеров, пузырек отрывается от поверхности капилляра, и газ выходит в пространство над жидкостью. В момент отрыва пузырька давление в нем имеет максимальную величину.