تئوری برای گزارش کارهای شیمی فیزیک 2

[*مینا*]

و ....





و این ....






این آزمایش تمام شد .

[*مینا*]

موارد استعمال ترمودینامیکی پیل ها - تعیین ضرایب فعالیت


هدف : ارائه کاربرد پیل های الکترو شیمیایی می باشد .

یک پیل وسیله ایست که از تغییر شیمیایی یا فیزیکی ، انرژی الکتریکی تولید می کند ، یک پیل از فرو بردن دو الکترود فلزی در یک محلول یا محلول های مختلف متصل به هم توسط یک پیل حاصل می گردد .
در آزمایش مورد نظر از الکترود کین هیدرون استفاده خواهیم کرد .
کین هیدرون مخلوط 1:1 کینون (Q) و فرم احیا شده ی آن هیدرو کینون (H2Q) است که در حضور الکترود پلاتین در واکنش زیر شرکت می کند .

Q + 2H + 2e- ---------> H2Q

الکترود دیگر مورد استفاده الکترود نقره _ کلرور نقره می باشد ::

AgCL (s) + e- -------> Ag (s) + -Cl

پیل زیر را در نظر می گیریم ::

Pt | Q , H2Q | HCL | AgCL , Ag

با فرض رفتار ایده آل ، به سادگی می توان نشان داد که emf پیل از رابطه ی زیر بدست می آید :

که در آن m مولاریته ی HCl در الکترولیت می باشد پس در حالت ایده آل بایستی E با emf متناسب باشد . فرض ایده آل بودن لازم می دارد که مولکول ها به هیچ وجه اثر متقابل با هم نداشته باشند . موقعی که در مورد یون ها صحبت می کنیم ، به علت نیرو های شدید الکترو استاتیک جذبی و هم دفعی ، موضوع فوق صادق نبوده و در نتیجه نمی توان انتظار داشت که معادله ی (2) به طور کامل قابل اطلاق باشد . برای حفظ فرم معادله به جای غلظت ها ، فعالیت ، a را قرار می دهیم ::

از طرف دیگر ، ضریب فعالیت به صورت زیر تعریف می شود ::

که در آن با در نظر گرفتن ::

روشی وجود ندارد که بتوان و را به صورت تکی تعیین نمود زیرا آنها همواره با همدیگر و یا با یون دیگری همواره می باشند ، بدین جهت ضریب فعالیت یونی متوسط به صورت زیر تعیین می شود ::

ولی از آنجایی که در چنین نموداری محاسبه ی شیب توام با خطای زیاد می باشد لذا با استفاده از معادله (6) بدست آمده می توان را برای هر غلظتی محاسبه نمود پس منظور از این آزمایش بدست آوردن از راه تجربه و سپس محاسبه ها از رابطه (6) می باشد .


الکترود کین هیدرون با افزودن کین هیدرون (0.7 g/mL) محلول به طوری که عموما تغییرات نسبت بهm به یون های ورد مطالعه بستگی دارد ولی برای محلول های رقیق تئوری دبای _ هوکل در مورد فعالیت های یونی چندین سال قبل جهت مهم نتایج تجربی ارائه گردید این تئوری از الگوی ساده ی الکترواستاتیکی اثرات متقابل یونی استفاده کرده و هر چند طولانی به راحتی توسعه یافته است .
برای محلول های رقیق تئوری پیش بینی می کند که ::

که در آن A ثابت (مثبت) و I نیروی یونی است که به صورت زیر تعریف میگردد

که در آن مجموعه بر روی تمام یونها در محلول با غلظت Ci و Zi می باشد .
برای HCL با مولاریته ی m ، I=m میباشد ، بنا بر این ::

و یا

با توجه به معادله ی (5) نمودار بر حسب بایستی خط راستی با شیب و عرض از مبدا باشد . بدین ترتیب می توان را بدست آورد .



منبع:: سایت علمی نخبگان جوان njavan.com
نویسنده :: *مینا*

اگه مشکلی داشتید همین جا بپرسید .

[*مینا*]

5_ بررسی اثر کاتالیزور در سرعت فعل و انفعال ::

برای این آزمایش تئوری کمتری دارم ولی چون آزمایش مربوط به کاتالیزور هست پایین مطالب لینکی از مطالب مربوط به کاتالیزور رو براتون گذاشتم بنابراین جای نگرانی نیست ، گزارش کارتون کامل میشه



هدف : در این آزمایش اثر کاتالیزور + Mn2 در سرعت واکنش ها و اکسید و احیای پرمنگنات واسید اگزالیک بررسی می شود .

2MnO4- + 5C2O4H2 + 6H+ --------> 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O

بدین منظور دو آزمایش مقایسه ای زیر انجام می گیرد . در یکی با افزودن + Mn2 در ابتدا ی آزمایش ، واکنش در حضور ( جوار) کاتالیزور شروع می شود در صورتیکه در آزمایش دیگر که نقش کاتالیزور فقط بر عهده ی + Mn2 حاصل از واکنشی است ، شروع واکنش بدون حضور کاتالیزور خواهد بود ، واضح است که با پیشرفت زمان تدریجا غلظت کاتالیزور در هر دو آزمایش بالا می رود .

تئوری : اگر در دو آزمایش مقایسه ای یاد شده در زمان های مختلف ، مقدار پرمنگنات باقی مانده در محیط را به روشی تعیین کنیم و منحنی های نمایش تغییرات غلظت مربوط به آزمایش _1_ یعنی در محلول شامل + Mn2 اضافی و مربوط به آزمایش _2_ یعنی در محلول بدون + Mn2 اضافی را برحسب زمان در یک مختصات رسم کنیم با بررسی منحنی های بدست آمده خواهیم توانست نقش کاتالیتیکی + Mn2 را در واکنش مورد نظر بفهمیم .

با توجه به نمودار ها و اثر کاتالیزور باید شیب نمودار ها برابر باشند یعنی با هم موازی باشند چون کاتالیزور تاثیری بر مرتبه ی واکنش ندارد و فقط با کاهش انرژی قعال سازی به واکنش سرعت می بخشد .


لینک های متبط ::
1_ کاتالیزور
2_ کاتاليست ها


منبع :: سایت علمی نخبگان جوان
نویسنده :: *مینا*

[*مینا*]

6_ محاسبه ثابت تفکیک اسید استیک بروش هدایت سنجی ::


بنابه تجربه ی کلروش " kohlreush " هدایت اکی والان با غلظت الکترولیت ارتباط دارد . در محلول رقیق ، الکترولیت های قوی این وابستگی با رابطه زیر بیان می گردد ::

و b مقدار ثابتی هستند در غلظت های پایین تغییرات بر حسب خطی است مستقیم به ازای C= 0 مقدار که محل تلاقی خط با محور می باشد بدست می آید که هدایت اکی والان در غلظت های بی نهایت کم است . هدایت اکی والان الکترولیت های ضعیف نسبت به تغییرات بسرعت نزول می کند و تعیین با خطای زیادی همراه خواهد بود ، منحنی نمایش تغییرات بر حسب برای Kcl و HAC ( اسید کلریدریک ) برای مقایسه از نظر می گذرد .

آرنیوس "Arrlenius " به تجربه دریافت که درجه تفکیک الکترولیت های ضعیف برابر است با

اسوالد " oswald " با استفاده از این رابطه و قانون تاثیر جرم ، معادله ای بین ثابت تفکیک الکترولیت های ضعیف (K) ، ، بدست آورد .
استیک اسید بصورت زیر جابجه می شود .

-HAC <------> H+ + AC

اگر آلفا درجه ی تفکیک باشد و ثابت تفکیک عبارت است از ::

از ادغام روابط 2 و 4 خواهیم داشت ::

با استفاده از معادله فوق در این آزمایش ثابت تفکیک اسید استیک را حساب می کنیم برای تعیین K مقدار باید معلوم باشد روش ترسیمی در مورد الکترولیت های ضعیف از قانون مهاجرت مستقل یونی استفاده می کنیم

به دو طرف معادله ی فوق ملح یک اسید قوی و یک باز قوی را اضافه می کنیم

چون اجسام سمت راست معادله فوق همه الکترولیت های قوی هستند می توان آنها را از رابطه ی تجزیه ی کلوروش بدست آورد در نتیجه بدین ترتیب مشخص می گردد .
از طرفی اسید استیک در غلظت های مختلف از رابطه ی مشخص گردیده و K الکترولیت بدست می آید .

نکته : چون هدایت محلول ها با تغییر دما تفاوت می کند باید سعی کنیم دمای همه محلول ها یکسان باشد .
دقت :: با ضرب مقادیر قرائت شده از دستگاه هدایت سنج دو ثابت سل مقدار هدایت مخصوص الکترولیت را بدست آورید و با قرار دادن این مقادیر در رابطه مقادیر هدایت اکی والان محاسبه می شود .

اگر خواستین نحوه ی بدست آوردن معادله ی فوق رو براتون قرار می دم





منبع :: سایت علمی نخبگان جوان
نویسنده :: *مینا*

[*مینا*]

7_ بررسی هیدرولیز استات اتیل در محیط قلیایی به روش کنداکتیومتری :


هدف : در این آزمایش می خواهیم استفاده از روش هدایت سنجی را در اندازه گیری پیشرفت یک فعل و انفعال ( که در محیط قلیایی اجرا می شود ) در تعیین درجه ی واکنشو ثابت سرعت K را انرژی اکتیواسیون فعل و انفعال مورد مطالعه قرار دهیم .

تئوری : مطالعه ی واکنش مورد مطالعه چنین است :

CH3COOC2H5 + OH- -----> CH3COO- + C2H5OH -1

این واکنش مورد مطالعه قرار گرفته و ثابت گردیده است که از معادله ی درجه ی دوم تبعیت می کند و از این رو معادله ی سرعت آن به شکل زیر است :

dX / dt = K2 (a-X)(b-X) -2

که در آن :
t : مدت زمانی که از شروع واکنش گذشته است .
X : مقدار مول بر لیتری که در زمان t ترکیب شده است .
a : غلظت اولیه ی CH3COOC2H5 بر حسب مولار .
b : غلظت اولیه ی -OH بر حسب مولار .

در صورتیکه a=b باشد معادله ی 2 به شکل زیر در می آید

dX / dt = K2 (a-X)2 -3

از انتگرال گیری در معادله ی 2 و 3 خواهیم داشت :

Ln { b( a-X )/a ( b-X ) = K2 ( a-b )t a =/= b -4

X/ ( a-X ) = K2 at a == b -5

در بررسی سینتیک این واکنش مسئله ی مهم این است که مقادیر X در زمان های مختلف و در دما های ثابت اندازه گیری شود و چون با پیشرفت واکنش و جابجا شدن یون -OH با یون -CH3COO در محیط ، بر مقاومت الکتریکی محلول افزوده می شود می توانیم هدایت الکتریکی محلول را در زمان های مختلف با استفاده از یک کنداکتیو متر اندازه گیری کنیم و از آنجا پیشرفت واکنش را مورد بررسی قرار دهیم ، پس در این مورد X تابعی از هدایت الکتریکی است که باید آنرا پیدا کرد .

در حالت a=b ، برای محاسبه ی X از داده های هدایت الکتریکی می توان از روابط زیر استفاده کرد :

که در آن :
Go : هدایت الکتریکی NaOH رقیق شده به غلظتی که معادل مقدار آن در مخلوط اجسام موثر در آغاز آزمایش (هدایت الکتریکی استات اتیل خالص ناچیز است )
Gt : هدایت الکتریکی مخلوط واکنش (1) پس از گذشت زمان t
Gc : هدایت الکتریکی مخاوط واکنش موقعی که به حالت کامل رسیده است .
C : غلظت اولیه ی اجسام حاصل a=b=c و ، به ترتیب هدایت های اکی والان یونی -OH و -CH3COO می باشند .

از تقسیم دو رابطه ی 6 و 7 به همدیگر خواهیم داشت :

X/C = ( Go - Gt ) / ( Gt - Gc) -8

و از تلفیق رابطه ی اخیر با رابطه ی 5 بدست می آوریم :

Go - Gt ) / ( Gt - Gc ) = K2at -9

و یا

Go - Gt ) / t = K2 (Gt - Gc) -10)

طبق رابطه ی 10 از رسم تغییرات Go - Gt ) / t ) در مقابل تغییرات Gt می توان خطی بدست آورد و از روی شیب آن که K2a است K2 را محاسبه نمود .
از طرفی با اندازه گیری K2 در دو دما و بکار بردن معاله ی زیر

می توان دلتا H استار ( تغییرات آنتالپی استاندارد تشکیل کمپلکس فعال که از مواد موثر حاصل می شود ) را تعیین نمود ، رابطه ی اخیر با فرض ثابت بودن دلتا H* در دما های نزدیک بهم نوشته شده است . در این آزمایش K2 را در دماهای 25C و 35C تعیین می کنیم .



امیدوارم تو انتگرال گیری مشکلی نداشته باشید ، من نحوه ی انتگرال گیری رو نذاشتم و فقط جواب آخر رو قرار دادم ،


منبع :: سایت علمی نخبگان جوان

نویسنده :: *مینا*

[نرمی]

سلام اطلاعاتی در مورد آزمایشگاه شیمی فیزیک 1 می خواستم

[*مینا*]

سلام اطلاعاتی در مورد آزمایشگاه شیمی فیزیک 1 می خواستم

سلام
فعلا من فرصت تایپ ندارم
دوستانی که دنبال تئوری برای شیمی فیزیک 1 می گردن ، فعلا می تونن از این لینک استفاده کنن

--->

[milads212]

تعیین کششش سطحی اب

[*مینا*]

تعیین کششش سطحی اب

گذاشتن سنجاق سبک روی آب ، راه رفتن مورچه روی آب

این آزمایشی که می گید مال دانشگاه هست ؟ من ندیدم ...
ولی تو مدرسه داشتیم ...

[asal joon]

ممنون از مطالبی که تو سایت گذاشتین خیلی مفیدن.
من اطلاعاتی در مورد سیستم دو جزئی آب و فنل و تاثیر حرارت بر روی این سیستم رو می خوام.
ممنون می شم اگه زودتر جواب بدین.