kimi fizike

UNIVERSITETI SHTETËROR I TETOVËSFAKULTETI I SHKENCAVE MATEMATIKE - NATYRORE

Ushtrime laboratorike nga lënda

KIMI FIZIKE Idhe

KIMI FIZIKE II

Tetovë, 2007

Ushtrime laboratorike nga kimia fizike Ass.mr. Luljeta Raka_____________________________________________________________________

ANALIZA E GABIMEVE

Aplikimi i teorisë statistikore ne matjet fiziko-kimike

Gjatë çdo matje fiziko-kimike vlera e matjeve, më pak ose më shumë, shmanget prej vlerës së vërtet në varshmëri nga preciziteti i instrumentit, aftësisë vizuale dhe ........... të eksperimentuesit. Shmangia e vlerës së matur nga vlera e vërtet quhet gabim. aplikimi i teorisë statistikore në matjet fiziko-kimike jep mundësinë me matjet e shumëfishuara të një madhësie të njëjtë të caktohet vlera më e mundshme e asaj madhësie si vlera më e përafërt e vlerës së vërtet. Sipas kësaj, për interpretimin e rezultateve të fituara nga vargjet e matjeve duhet të shfrytëzohen ligjet statistikore me të cilat gjenden gabimet të paraqitura nga matjet dhe nga instrumentet matëse. Gabimet në punën eksperimentale ndahen në dy grupe: gabime të rastësishme dhe ato sistematike. Gabimet e rastësishme rrjedhin nga pasigurisë së instrumentit matës. Gabimet sistematike përmbajnë të gjitha burimet tjera të gabimeve, përfshirë këtu thjeshtësimin e modelit, instrumentin e anshëm, reagjentëve të papastër etj. Gabimet e rastësishme matin precizitetin e eksperimentit ose re-producibilitetin e rezultatit të dhënë. Gabimet sistematike matin saktësinë e rezultatit ose sa afër është rezultati nga vlera e saktë (Figure 1).

Figura 1. Ilustrimi skematik i saktësisë së rezultateve

Bazat e teorisë së gabimeve

Nëse një veti fiziko-kimike e matim disa herë një pas një, do të vërejmë se gjatë çdo matjeje rezultatet e fituara do të dallohen mes vete. Vlera më e mundshme dhe e saktë të paraqet vlera aritmetike ose vlera mesatare e të gjitha matjeve.

Vlera e mesme aritmetike- paraqet shumën e vlerave të gjitha matjeve pjesëtuar me numrin e matjeve. Nëse të gjitha matjet tregojnë vlera të ndryshme, atëherë:

2


Nëse në matjet ka i vlera të njëjta, për llogaritjen më të shpejtë shfrytëzohen formulat:

ose:

ku:- paraqet vlerën mesatare- vlerat e matjeve veçmas

- frekuenca (numri i vlerave të njëjta Xi)- numri i matjeve- frekuenca relative

Disperzioni – e jep shpërndarjen e vlerave rreth vlerës së mesetare teorike dhe paraqet shpërndarja

Devijimi standard – është masë e gabimeve dhe paraqet rrënjën katrore të disperzionit

3


Figura 2. Shpërndarja e rezultateve eksperimentale (Pasaktësia e eksperimentit të veçantë është e lidhur me gjerësinë e distribucionit-shpërndarjes e quajtur devijimi

standard i shpërndarjes

Gabimet e instrumenteve

Puna e drejt e një instrumenti mund të kontrollohet me reproducibilitetin e vlerave të matura. Ekzistojnë më shumë metoda për analizimin e reproducibilitetit, a këtu do të paraqitet vetëm metoda më e thjeshtë statistikore.Intensiteti i një madhësie fiziko-kimike në kushte identike maten N-herë dhe gjatë kësaj fitohen Xi vlera të matjeve. matet vlera mesatare aritmetike nga të gjitha matjeve dhe zëvendësohen në shprehjen;

Për numër të caktuar të matjeve, nëse vlera e b gjendet në kufijtë të caktuar, instrumenti është reproducibil. Kështu p.sh. për N=10 instrumenti është reproducibil nëse b gjendet mes .

Shpërndarja normale (Gauss-it)

Me anë të shpërndarje normale të Gauss-it mund të përcaktohet në mënyrë kuantitative mundësia e shmangies së ndonjë vlere të matur nga vlera mesatare, përkatësisht të përcaktohet mundësia, vlera e ndonjë matjeje të jetë në kufijtë . Vlera merret sipas dëshirës dhe në praktik shpesh jepet më . Sipas kësaj,

4

Vle

ra

Temperatura e vlimit [oC]


mundësia ndonjë vlerë e matur të gjendet në intervalin ( , ) është adekuate me mundësin gjatë shpërndarjes normale për intervalin ( , ) me çka aproksimohet . Përveç kësaj, shpërndarja normale, si shpërndarje kontinuale, jep edhe një mundësi , ndryshorja të prano ndonjë vlerë në intervalin (

).Funksioni i probabilitetit f(x)- nuk është mundësi, por me ndihmën e saj përcaktohet mundësia që i takon ndonjë intervali ( ). Për }do X nga ai interval ekziston vlerë limite(kufitare):

Detyrë: Me ndihmën e numëruesit të Gajger-Milerit ( me të cilin bëhet detektimi i radiacionit nuklear) , radioaktiviteti spontan i ajrit matet 30 herë nga 30 s me çka janë regjistruar këto impulse:

nr.i matjes 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Xi imp/30 s 22 21 27 19 28 26 19 22 25 24nr.i matjes 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20Xi imp/30 s 29 23 24 27 25 23 25 27 28 20nr.i matjes 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30Xi imp/30 s 18 20 25 24 30 26 22 23 26 21

Të analizohet:1. a është sistemi reproducibil2. a janë vlerat e matura në shpërndarjen normale statistikore

Të llogaritet:1. gabimi i mundshëm, gabimi standard,2. Të konstruohet lakorja e Gauss-it e shpërndarjes së funksioneve të

LIGJI I PARË I TERMODINAMIKËSTERMOKIMIA

5


Sistemi

Me fjalën sistem (fiziko-kimik ose termodinamik) nënkuptohet pjesë e natyrës i cili është i ndarë nga rrethina e tij me kufij të caktuar. Sistemi është i hapur nëse ekziston mundësia e shkëmbimit energji dhe/ose substancë me rrethinën, sistemi është i mbyllur nëse shkëmben energji por jo edhe materie (substancë). Nëse pra nuk kemi shkëmbim as të energjisë e as të materies, atëherë themi që sistemi është i izoluar.

Energjia, energjia e brendshme e sistemeve Një nga vetitë kryesore

Efektet termike të proceseve kimike

Shumë procese kimike janë të shoqëruara me efekte termike. Pjesa e kimisë fizike e cila merret me studimin e efekteve termike quhet termokimi dhe bazohet në pjesë të madhe me ligjet të cilat janë bazohen në ligjin e parë të termodinamikës.Proceset në të cilat sistemi liron nxehtësi quhen ekzoterme, kurse ato te të cilat sistemi duhet të pranon nxehtësi që të zhvillohet quhen endoderme. Nëse procesi në të cilin vjen deri tek lirimi ose absorbimi i nxehtësisë gjendet në vëllim konstant, kurse sistemi është hidrostatik dhe me përbërje konstant, mund të shënohet se nxehtësia e shkëmbyer do to jetë: Nëse ky proces zhvillohet në shtypje konstante, atëherë:

Për shkak se energjia e brendshme dhe entalpia janë madhësi ekstensive, vlerat për dhe do të varen nga sasia e substancës që merr pjesë në procesin.

Për shkak se efektet termike varen nga shtypja dhe temperatura, për vlerat duhet të shënohen edhe vlerat e këtyre parametrave.

6


Aplikimi i ligjit të parë të termodinamikës në disa procese reversibile tek gazrat ideale

ProcesidU q w k në P.Vk

Izohor (V = const) Cv.dT Uv 0

Izobar (P = const) dq-d(P.V) HP -PV 0Izoterm (T = const) 0 nRTln(V2/V1) nRTln(V2/V1) 1Adijabatik (Q = 0) d'ws 0 nR(T2-T1)/(-1) (= CP/CV)

Ushtrimi 1. Përcaktimi i nxehtësisë molare të tretjes së kripërave

Pajisja laboratorike: kalorimetri laboratorik, termometër, epruvetë, menzurë prej 100 cm3, qelq ore, havan porcelani me shtypës,

Reaktivët: si reaktivë mund të përdoren kripëra që treten mirë në ujë p.sh.: NH4NO3, NaNO3, KNO3, K2SO4, Na2CO3

. 10 H2O, Na2SO4 . 10 H2O, Na2HPO4

. 12 H2O.

Ecuria e punës:Eksperimenti zhvillohet në kalorimetrin laboratorik. Së pari matet masa e

kalorimetrit të thatë e te zbrazët e pastaj në të hidhen 100ml ujë të distiluar dhe përsëri matet. Në qelq ore matim 0.06 mol substancë e cila paraprakisht duhet të jetë e imtësuar mirë në havan porcelani. Në epruvetë të thatë hidhet substanca e imtësuar, mbyllet me tapë gome dhe matet. Epruveta zhytet në kalorimetër. Shënohen të dhënat e temperaturës në interval kohe prej 5 min. Epruveta nxirret prej kalorimetrit dhe

7


substanca hidhet në kalorimetër. Vazhdohet të përzihet dhe të matet temperatura edhe për 5 min mbasi të tretet substanca e ngurtë. Epruveta mbyllet me tapë gome, thahet nga ana e jashtme dhe përsëri matet. Ndryshimi i masave të epruvetës me dhe pa substancën e ngurtë e jep masën e substancës së tretur. Ndryshimet e temperaturës i paraqesim grafikisht dhe e caktojmë ΔT. Në bazë të rezultateve nga matjet e kryera e njehsojmë nxehtësinë molare të tretjes së substancës së ngurtë.Sasia e nxehtësisë, e cila lirohet ose absorbohet gjatë tretjes së gram substancë, njehsohet me ekuacionin:

kurse për 1 mol substancë, sasia e nxehtësisë në KJ do të jetë:

Të llogaritet gabimi relativ gjatë eksperimentit (%) duke i krahasuar vlerat e fituara në mënyrë eksperimentale me ato tabelore për substancën e dhënë.

Rezultatet e matjes:

Masa e kalorimetrit të thatë m1 = _____Masa e kalorimetrit me ujë m2 = _____ Masa e ujit m (H2O) = _____Masa e epruvetës me sub. m3 = _____Masa e epruvetës së zbrazët m4 = _____Masa e sub. së tretur m (sub.) = _____Ndryshimi i temperaturës ΔT = _____ Masa molare e sub.së tretur M (sub.) = _____Nxehtësia molare e tretjes së sub. Q = _____

Ushtrimi 2. Përcaktimi i nxehtësisë së neutralizimitProcesi i neutralizimit i cili zhvillohet si rezultat i bashkëveprimit të acideve

dhe bazave është proces ekzoterm dhe shprehet me barazimin:

Nxehtësia, e cila lirohet gjatë neutralizimit të 1 mol substance, quhet nxehtësia e neutralizimit.

Pajisja laboratorike: kalorimetri laboratorik, termometër, menzurë prej 100 cm3, Reaktivët: HCl (aq, c=0.5 mol/dm3), NaOH (aq, c=0.5 mol/dm3)

8


Ecuria e punës:Eksperimenti zhvillohet në kalorimetrin laboratorik në të cilin hedhim 100cm3

tretje të acidit klorhidrik me përqëndrim c=0.5 mol/dm3. Me menzurë maten edhe 100cm3 tretje të NaOH me përqëndrim c=0.5 mol/dm3. Në kalorimetrin në të cilin ndodhet acidi zhytet termometri dhe shënohet temperatura në interval prej 5min (t1). Shpejtë në të hidhet edhe baza. Përzihet mirë dhe lexohet temperatura maksimale (t2).Nxehtësia e cila lirohet gjatë neutralizimit të 100cm3 tretje të HCl me tretje të NaOH llogaritet me ekuacionin:

Dendësia e tretjes është ~ 1g/cm3.

Të njehsohet efekti termik në kJ për 1 mol acid. Të njehsohet gabimi relativ gjatë eksperimentit, nëse efekti termik gjatë

neutralizimit të 1 mol HCl me 1 mol NaOH është 57.32 kJ.

Rezultatet e matjes:

Acidi klorhidrik c = 0.5 mol/dm3

V = 100 cm3

Hidroksidi i natriumit c = 0.5 mol/dm3

V = 100 cm3

Ndryshimi i temperaturës

Ushtrimi 3. Përcaktimi i nxehtësisë specifike të metaleve

Pajisje laboratorike: termometër, kalorimetër, trupa prej metali (Cu, Al dhe Pb)

Ecuria e punës:

1. Matet kalorimetri i thatë dhe i pastër dhe shënohet masa e tij, mcal

2. Maten masat e aluminit, bakrit dhe plumbit dhe i shënojmë masat e tyre, mmet

3. Secilin prej metaleve e fusim në ujë të nxehtë rreth 5 min.4. Mbushim 1/2 e vëllimit të kalorimetrit me ujë të ftohtë5. Matet temperatura e ujit të ftohtë dhe shënojmë temperaturën e tit, Tftohtë

6. Shpejt e marrim metalin nga uji i nxehtë dhe e vendoset në ujin e ftohtë duke pasur kujdes që metali të mos i prek muret e kalorimetrit

7. Presim të stabilizohet temperatura finale dhe të njëjtën e shënojmë, Tfin.8. Në fund e matim kalorimetrin bashkë me metalin dhe ujin në të, mfin

Llogaritjet:

9


Sasia e nxehtësisë e cila këmbehet ndërmjet metalit dhe ujit është:i

Ushtrimi 4. Titrimet termometrike

Shumë reakcione kimike janë të shoqëruara me efekte termike të cilat më së miri maten tak reakcionet që zhvillohen në tretësirë. Përcaktimi i një vetie të caktuar e cila bazohet në shkëmbimin e nxehtësisë gjatë shtimit të vëllim të caktuar tretësire të një substance në tjetër quhet titrime termometrike.

Titrimet termometrike përdoren shpesh kur metoda tjera të nitrimeve nuk mund të aplikohen. Kjo metodë është e përdorur gjatë titrimeve të substancave me ngjyrë

TRETËSIRAT DHE BARAZPESHA FAZORE

BAZAT TEORIKE

Llojet e sistemeveSistemet mund tё ndahen nё homogjene dhe heterogjene. Homogjene janё ato

sisteme tek tё cilët vetitё intensive (temperatura, shtypja, dendёsia, pёrqёndrimi etj.) janё tё njёjta nё gjithë sistemin. Heterogjene janё ato sisteme ku ekzistojnё kufi ndarёs tё cilёt i ndajnё pjesёt me veti fizike tё ndryshme. Pjesёt tё cilat janё tё ndara me kufi ndarёse pёr veten paraqesin sisteme homogjene. Kёto pjesё homogjene tё sistemeve heterogjene quhen faza. Sipas numrit tё fazave, sistemet mund tё ndahen nё njëfazore dhe shumёfazore.

Sistemet mund tё ndahen edhe nё sisteme me njё komponent, dykomponente, trekomponentё etj nё bazё tё numrit tё komponentëve )numrit mё tё vogёl tё pjesёve pёrbёrse tё pavarura (substancave kimike) tё cilat janё tё nevojshme për përcaktimin e pёrbёrjes sё sistemit nё pёrgjithёsi dhe nё secilën pjesë të tij.

Procesi i kalimit tё njё substance nga njёra fazё nё tjetrën quhet ndryshim fazor, kurse baraspesha termodinamike e sistemeve heterogjene quhet baraspesha fazore.

10


Rregulla e fazaveRregulla e fazave mundëson të parashihet sjellja e sistemit heterogjen. (p.sh. të gjenden numri i fazave të cilat njëkohësisht gjenden në barazhesh, ose numri i parametrave intensiv të cilët mund të ndryshohen pa u ndryshuar numri i fazave në barazhesh, i cili paraqet numrin e shkallëve të lirisë, L.

ku paraqet numrin e komponentëve dhe - numri i fazave.Nëse njëri nga parametrat (temperatura ose shtypja) janë konstant, atëherë numri i i shkallëve të lirisë do të jetë:

Sipas numrit të shkallëve të lirisë, përkatësisht numrit të parametrave që mund të ndryshohen pa u ndryshuar numri i fazave në barazhesh, sistemet mund të jenë invariant (L = 0), univariant (L = 1), bivariant (L = 2) etj.

Tretësirat

Tretësirat e vërteta janë përzierje homogjene të përbëra nga dy ose më shumë komponentë. Komponentet duke u përzier plotësisht, formojnë tretësirë e cila paraqet sistem që përbëhet vetëm prej një fazë. Edhe dukuritë tjera, siç janë përbashkimi (asocijimi), solvatimi etj, nuk e prishin karakterin homogjen të tretësirave. Nga tretësira mund të veçohen pjesët përbërëse të thjeshta të saj, përkatësisht komponentët në gjendje të pastër, të cilat duke u përzier përsëri formojnë tretësirë me përbërje të caktuar.

Komponentet e tretësirave mund të jenë substanca të ngurta, të gazta dhe të lëngëta. Në qoftë se substanca e ngurtë ose gazi treten, atëherë faza e ngurtë dhe gazi quhen substancë e tretur, ndërsa lëngu quhet tretës. Në qoftë se dy lëngje treten në njëri-tjetrin, atëherë komponentja që ndodhet në sasi më të mëdha quhet tretës.

Tretësirat ideale dhe joideale

Diagramet fazore

Rregulla e fazave mundёson jo vetёm tё gjendet numri i fazave, i cili nё kushte tё caktuara mund tё jenё nё baraspeshё por edhe numri maksimal i shkallёve tё lirisё.Sistemi me njё kompёnentё mund tё ketё mё sё shumti 2 shkallё tё lirisё, ai dykomponentё-tre. Kur lidhshmёria e parametrave tё gjendjes paraqiten grafikisht fitohet diagrami i gjendjes, tё cilёt nёse vie deri te ndryshimi i fazave atёherё quhet diagram fazor.

11


Sistemet trekomponent

Përzierjet, të cilat përmbajnë tri komponente, quhen përzierje treshe (ternare). Këto komponente mund të treten plotësisht në njëra-tjetrën në mënyrë të kufizuar. Tretshmëria reciproke e dy komponenteve, përkatësisht lëngjeve që treten pjesërisht në njëri tjetrin, mund të ndryshojë me shtimin e komponentes së tretë. Shtimi i komponentës së tretë, ndikon në temperaturën kritike të tretshmërisë. Nëse komponentja e tretë, tretet vetën në njërën nga dy komponentet, tretshmëria reciproke e tyre zvogëlohet ose rritet tretshmëria kritike e lartë dhe zvogëlohet temperatura kritike e ulët e tretshmërisë. Kështu p.sh. nëse sistemit fenol-ujë i shtohet një sasi e naftalenit, temperatura kritike e sistemit rritet për 200C. Në qoftë se substanca e tretë tretet në dy komponente, tretshmëria reciproke e tyre rritet, përkatësisht zvogëlohet temperatura kritike e lartë dhe rritet temperatura kritike e ulët e tretshmërisë. Një përzierje e tillë është sistemi kloroform-ujë-acid acetik. Kështu, nëse përzierjes heterogjene të kloroformit dhe ujit i shtohet acidi acetik në temperaturë të caktuar, tretshmëria reciproke e këtyre dy lëngjeve do të rritet, derisa të fitohet përzierja homogjene. Sasia e acidit acetik që duhet shtuar, varet nga raportet e kloroformit dhe ujit. Në mënyrë të ngjashme kur i shtohet uji përzierjes homogjene të kloroformit dhe acidit acetik, formohet përzierje heterogjene në varësi nga përbërja e dy komponenteve tjera.

Ndryshimi i sasive relative të komponenteve në sistemet ternare mund te shprehet me pjesëmarrje mase dhe me përqindje të formës së diagramit të paraqitur në fig.1.

Diagrami i sistemeve me tre komponente është një trekëndësh barabrinjës, kulmet e të cilit paraqesin përbërjen e 100 % të komponenteve A, B dhe C. Brinjët e trekëndëshit paraqesin përbërjen e dy komponentëve A+B, B+C dhe A+C, ndërsa pikat brenda trekëndëshit, paraqesin përbërjen e sistemit me tri komponente në ekuilibër, përkatësisht përzierjen treshe.

12


Për përcaktimin e përbërjes së sistemit me tri komponente, nga të dhënat eksperimentale në diagram, caktohen dy pika në njërën brinjë të trekëndëshit, të cilat në të vërtet paraqesin përbërjen e dy komponentëve (a, b). Nga këto pika tërhiqen vijat paralele me brinjët tjera të trekëndëshit dhe nga pikëprerja e tyre, p, gjendet përbërja e sistemit me tri komponentë. Përcaktimi bëhet në bazë të dy rregullave:

rregullës së normaleve (sipas Gibbs-it) dhe rregullës së paraleleve ( sipas Rooseboom-it)

Sipas rregullës së normaleve, përbërja e sistemit me tri komponente gjendet duke lëshuar nga pika p normalet px, py dhe pz, në brinjët përkatëse. Shuma e këtyre normaleve është e barabartë me lartësinë e trekëndëshit dhe i përgjigjet përbërjes 100 % të sistemit, ndërsa normalet që gjenden kundruall kulmeve që paraqesin komponentet e pastërta, paraqesin pjesëmarrjen e komponentës përkatëse në sistem. P.sh. segmenti px paraqet pjesëmarrjen e komponentes C, pz të komponentës B dhe py të komponentes A në sistem.

Sipas rregullës së paraleleve, nga pika p tërhiqen paralelet me brinjët e trekëndëshit dhe nga projeksionet e tyre mbi brinjët përkatëse, gjendet përmbajtja e komponenteve.

Në mënyrë të njëjtë përcaktohet përbërja edhe e pikave tjera eksperimentale. Duke i bashkuar pikat kufitare fitohet lakorja, e cila paraqet vijën kufitare ndërmjet fazës homogjene dhe heterogjene. Çdo pikë që gjendet jashtë kësaj vije, paraqet fazën homogjene, ndërsa brenda lakores paraqesin fazën heterogjene.

Ligji i shpërndarjes

Nëse në përzierjen e dy lëngjeve ( A dhe B0 të cilët mes vete nuk treten, shtojmë sasi të caktuar nga substanca e tretë (C) e cila treten në të dy substancat, atëherë raporti i aktiviteteve të substancës së tretë në dy lëngjet e patretshme do të jetë konstant, përkatësisht:

ku është aktiviteti i substancës (C) në lëngun A, është aktiviteti i saj në lëngun B, kurse madhësia K quhet koeficient i shpërndarjes. Për tretësira ideale e të holluara, raporti i aktiviteteve mund të zëvendësohet me raportin e përqendrimeve, përkatësisht:

Ekstraktimi

Ligji i shpërndarjes më së shumti përdoret gjatë studimit të proceseve të ekstraktimit. Ekstraktimi paraqet tërheqjen e substancës së tretur prej një tretësi (A)

13


me ndihmën e tjetër tretës (B) në të cilin substanca e tretur tretet më mirë se sa tek ajo e para. Nëse në vëllim të caktuar (Vo) të tretësit të parë gjendet masë e caktuar (mo) të substancës,masa molare e së cilës është M dhe nëse ekstraktimi zhvillohet në vëllim V të tretësit të dytë, prej del se:

nëse është masa e substancës që ka mbetur në tretësin e parë gjatë ekstraktimit të parë, kurse është masa e substancës që ka kaluar në tretësin e dytë. Kuptohet, nëse substanca C tretet më mirë në tretësin B sesa në A, vlera e koeficientit të shpërndarjes do të jetë më e vogël se 1.

Ushtrimi 1. Tretshmëria e substancave të ngurta

Tretshmëria e substancave të ngurta përcaktohet së pari me përgatitjen e tretësirës së ngopur të substancës në tretës së caktuar, e mandej përcaktohet përmbajtja e substancës së tretur në tretësirë. tretshmëria llogaritet në gram të substancës së tretur në 100 g tretës (në rastin tonë-ujë).

Pajisje: havan me shtypës, termometër, përzierëse elektrike, dy gota nga 100 mL, menzurë, lugë, letër filtruese dhe hinkë.

Ecuria e punës: Substanca kristalore e marr nga asistenti së pari shtypet mire në havan. Me menzur maten 30 mL ujë të distiluar, hidhet në gotë prej 100 mL, gota vendoset në përzierëse elektrike në të cilën vendoset përzierëse magnetike. Me pullën e caktuar rregullohet shpejtësia e përzierjes së lëngut. Me lugë hidhet sasi e caktuar e nga substanca. ne qoftë se substanca tretet, shtohet sasi e re dhe kjo përsëritet deri sa që sasia e shtuar nuk do të tretet dhe fitohet tretësirë e ngopur. Mendohet se tretësira është e ngopur nëse edhe pas përzierjes 10 min në gotë mbetet pjese e patretshme e substancës. Pas kësaj, përzierësja shkyçet, tretësira filtrohet.

Kujdes: hinka dhe letra filtruese duhet të jenë të thara!

Filtrati mblidhet në gotë të tharë, me termometër përcaktohet temperatura dhe me piknometër dendësia e tretësirës së ngopur. Prej tabelave të cilat e japin vartësinë e dendësisë nga përbërja e tretësirës, lexohet vlera e pjesëmarrjes së masës së substancës së tretur në tretësirën e ngopur. Nëse vlera e dendësisë nuk gjendet në tabelë, pjesëmarrja në masë e substancës së tretur gjendet në këtë mënyrë:

1. Për shkak se studenti nuk e di se për cilën substancë behet fjalë, vlerën e caktuar të dendësisë së tretësirës e dorëzon tek asistenti ( në ditarin

14


laboratorik). Nga ana e asistentit i merë dy vlerat për dendësinë (një më e madhe dhe më të vogël se ajo e caktuar në mënyrë eksperimentale, bashkë me vlerat përkatëse të w(B);

2. Përcaktohen diferencat e pjesëmarrjeve masë dhe dendësive të tretësirave me dendësi më të madhe dhe me të vogël se ajo e përcaktuar;

3. Gjendet diferenca mes dendësisë së përcaktuar dhe vlerës tabelore më të vogël;

4. Me rregullën e thjesht të treshit gjendet diferenca në pjesëmarrjet në masë të substancës së tretur në tretësirën përkatëse dhe tretësirën me dendësi më të vogël;

5. Diferenca e gjetur për w(B) i shtohet vlerës më të vogël w(B) për tretësirën me dendësi më të vogël, me çka fitohet vlera e pjesëmarrjes në masë e substancës së tretur në tretësirën e ngopur;

6. Llogaritet tretshmëria e substancës së panjohur si raport mes masës së substancës së tretur dhe tretësit e shumëzuar me 100,

Në ditarin laboratorik jepen të gjitha vlerat eksperimentale dhe llogaritjet, kurse rezultatet shumohen në tabelë:

T [K] 293 [K][kg/m3] w (B)

Vlera tabelore 1Vlera tabelore 1Vlera e fituar eksperimentaleTretshmëria, 100.

Ushtrimi 2. Tretshmëria e substancave të ngurta në lëngje (II)

Detyrë: Duhet caktuar tretshmëria e kripës në ujë varësisht nga temperatura dhe nxehtësia e tretjes

Pajisja laboratorike: havan porcelani me shtypës, gotë prej 400 cm3, 2 gota 100 cm3, menzurë (100 cm3), flakëdhënës, termometër (100oC),

Reaktivët: ujë i distiluar, nitrat kaliumi (KNO3), klorur amoni (NH4Cl), NaCl, MgCl2

Ecuria e punës: Në gotë të vogël hidhen 10 cm3 ujë të distiluar, e cila vendoset në banje uji me temperaturë 10oC më të lartë se temperatura e dhënë, e cila duhet të mbahet konstante gjatë eksperimentit.Me lugë në gotën e vogël shtojmë 1-2 gram kripë të imtësuar dhe përzihet me shkop qelqi deri sa të tretet. Kur e tëra substancë tretet shtohet sasi e re derisa një pjesë e kripës (substancës së ngurtë) mbetet e patretur, pra fitohet tretësirë e ngopur. Gjatë

15


gjithë kohës është e nevojshme që temperatura të mbahet konstante dhe tretësira të përzihet vazhdimisht. Për temperaturë të caktuar ngopja e tretësirës zgjatë 20-25 min. Tretësira e ngopur lihet pak të ri e pastaj hidhet një pjesë e lëngut pa kristalet në një gotë të peshuar (m1). Gota me tretësirën matet (m2) dhe ngrohet deri sa të avulloj uji. Që të mos vije deri te spërkatja e tretësirës dhe humbja e substancës kah fundi i avullimit gota vendoset në tharëse në temperaturë prej 115oC dhe lidhet deri sa substanca nuk thahet tërësisht. Gota me mbetjen ftohet në eksikator dhe peshohet (m3)

Të dhënat e fituara shënohen në tabelë:

Substanca: Temperatura: 20, 30, 40, 50 oCmasa e gotës me (g) masa (g)

tretësirëm2

sub.e terur m3

së zbrazët m1

e tretësirësm2-m1

e sub.së terurm3-m1

e ujitm2-m3

Nga të dhënat llogaritet tretshmëria e substancës dhe përqëndrimi në % i tretësirës. Nga rezultatet e eksperimentit në të gjitha temperaturat ndërtohet diagrami i tretshmërisë në fletë milimetrike, duke vendosur në abshisë temperaturën, e në boshtin e ordinatave tretshmërinë (gram të substancës së tretur në 100 g H2O)

Ushtrimi 3. Ndërtimi i dijagramit të tretshmërisë të sistemit të lëngët me tri komponente

Detyrë: Të përcaktohet kufiri i tretshmërisë së përzierjes me tri komponente duke përdorur këto sisteme në temperaturat përkatëse:

kloroform-ujë-acid acetik 291Ktoluen-ujë-etanol 291Kbenzen-acid acetik-ujë 293Ketanol-benzen-ujë 293Kujë-fenol-anilinë 323-373K

Në këtë rast do të analizohet sistemi kloroform-ujë-acid acetik.Në 9 enë të mbyllura prej 50 cm3 gatitet përzierja e kloroform-acid acetik me

përbërje të ndryshme, në të cilat përmbajtja e acidit acetik ndryshon nga 10 deri 90 % raporte vëllimore. Me buretë gatitet përzierja e këtyre dy lëngjeve me këto raporte vëllimore:

kloroform/cm3 1 2 3 4 5 6 7 8 9acid acetik/cm3 9 8 7 6 5 4 3 2 1

16


Enët me këto përzierje vendosen në termostat 291K. Pasi të arrihet temperatura konstante, nga bureta shtohet ujë me radhë në çdo enë, deri sa të paraqitet turbullira, duke pasur kujdes që pas çdo shtimi të ujit, përmbajtja në enë te përzihet mirë. Shtimi i ujit bëhet me kujdes pika-pika, në mënyrë që të mos shtohet shumë ujë. Pas përzierjes enët rivendosen në termostat dhe pas 5 minutash në termometër lexohet temperatura e përzierjes. Duke ditur sasitë fillestare të kloroformit dhe acidit acetik, si dhe sasinë e ujit të shtuar njehsohet përbërja e sistemit me tri komponentë.

Njehsimi dhe diskutimi i rezultateve:

Të dhënat mbi sasitë e komponentëve ne përzierje, paraqiten në tabelë si pjesëmarrje vëllimi ose mase (%).

Nga të dhënat e tabelës ndërtohet diagrami ( në formë të trekëndëshit barabrinjës), duke shënuar në njërën brinjë dy pika që paraqesin përbërjen e sistemit kloroform-acid acetik.

Nga pikat e caktuara kështu tërhiqen vijat paralele me brinjët e trekëndëshit dhe nga pikëprerja e tyre gjendet përbërja e përzierjes treshe, me ndonjërën nga metodat e përmendura.

Përsëriteni eksperimentet duke shtuar acid acetik në sistemin kloroform-ujë dhe krahasoni rezultatet.

Ushtrimi 4. Përcaktimi i koeficientit të shpërndarjes së jodit

Reagjentët: 50 cm 3 tretësirë e jodit në tretës kloroform (c=0.01 mol/dm3), tretësirë e Na2S2O3 (c=0.01 mol/dm3, c=0.001 mol/dm3), KJ (kristalor), tretësirë e amidonit, H2O( i distiluar)

Pajisja laboratorike: bureta (50 ml), hinka për ndarje, erlenmaer, menzurë, pipeta

Detyra: Të përcaktohet koeficienti i shpërndarjes së jodit ndërmjet ujit dhe tretësit organik (kloroformit).

Ecuria e punës: Nga tretësira e jodit merren me pipetë 10 cm3, hidhen në hinkë për ndarje ku gjenden 10cm3 kloroform dhe 100cm3 ujë të distiluar. Hinka mbyllet dhe tundet mirë 10 min me ç'rast kohë pas kohe i çilet rubineti që të dalin avujt që krijohen gjatë tundjes. Pastaj hinka lehet e qetë me ç'rast ndahet shtresa ujore nga shtresa organike për të caktuar me saktësi përqëndrimin e jodit në të dy shtresat. Nga shtresa ujore merren me pipetë 20 cm3, shtohet 1 cm3 tretësirë të amidonit, maje luge KJ ose 5 cm3 tretësirë 0.1 mol/dm3 KJ dhe pastaj bëhet titrimi i J2 të liruar me tretësirë standarde 0.01 mol/dm3 të Na2S2O3 derisa tretësira të bëhet pangjyrë.Edhe nga shtresa organike merren 2cm3, i shtohen 25 cm3 ujë të distiluar, pak KJ ose 5 cm3 tretësirë 0.1 mol/dm3 KJ dhe 1 cm3 amidon. Pastaj bëhet titrimi me tretësirë 0.001 mol/dm3 të Na2S2O3 derisa të humbet ngjyra. Nga vëllimi i shpenzuar i Na2S2O3

llogaritet përqëndrimi i jodit në shtresën ujore dhe atë organike me anë të formulës:

17


Përqëndrimet e llogaritura zëvendësohen në ekuacionin për llogaritjen e koeficientit të shpërndarjes së jodit:

KINETIKA E REAKSIONEVE KIMIKE

Tretja ujore e saharozës, në prani të katalizatorit, joneve të hidrogjenit, inverton, shpërbëhet në fruktozë dhe glukozë sipas reaksionit:

(1)

glukoza fruktoza

Ky reaksion është bimolekular, shpejtësia e reaksionit do të jetë proporcionale me përqëndrimin e saharozës dhe ujit.

(2)

Reaksioni në fjalë në tretje të holluara nga pikëpamja kinetike është i rendit të parë, d.m.th. shpejtësia e reaksionit është proporcionale vetëm me përqëndrimin e sheqerit. Ndryshimi i përqëndrimit (sasia e moleve) të ujit ndaj ndryshimit të përqëndrimit të saharozes mund të neglizhohet,

(3)

prandaj ky reaksion quhet pseudoreaksion i rendit të parë:

(4)

ku:a – përqëndrimi i saharozës në momentin fillestar, t = 0x – përqëndrimi i saharozës së invertuar

18


Përqëndrimi i saharozës përcaktohet me ndihmën e këndit të rrotullimit të planit të polarizuar. Saharoza dhe produktet e shpërbërjes së tij përmbajnë atome asimetrike karboni d.m.th. janë substanca optikisht aktive.Saharoza e rrotullon planin e polarizimit djathtas, kurse përzierja e produkteve të inversionit majtas prandaj gjatë zhvillimit të inversionit të saharozës, këndi i rrotullimit zvogëlohet.

Konstanta e shpejtësisë së reaksionit të inversionit të saharozës njehsohet me barazimin:

(5)

ku në vend të përqëndrimit të saharozës vendosen vlerat proporcionale me të të ndryshimeve korresponduese të këndeve të rrotullimit të planeve të dritës së polarizuar. Prandaj

(6)

ku:është këndi i rrotullimit në momentin kur fillon reaksioniështë këndi i rrotullimit në momentin tështë këndi i rrotullimit që i korrespondon fundit të reaksionit

Këndi i cili i korrespondon çastit kur reaksioni fillon, nuk mund të matet eksperimentalisht sepse në nga fillimi i reaksionit e deri në momentin kur fillojmë së maturi kalon një kohë, kur në sistem shfaqen ndryshime relativisht të mëdha për faktin senë fillim shpejtësia e reaksionit është maksimale. Prandaj këndi duhet të përcaktohet me rrugë matematike, në bazë të këndit të njohur të rrotullimit të tretjes së njohur të saharozës ( ) dhe vëllimeve të marra të saharozës dhe acidit:

(7)

ku dhe janë përkatësisht vëllimet e tretjes së sheqerit dhe acidit të cilat i kemi përzier për të përcjellur reaksionin e inversionit.

Reaksioni i hidrolizës së saharozës në mes acidik quhet inversion i saharozës emër ky i cili rezulton nga zbatimi direkt i metodës polarimetrike për studimin e kinetikës së këtij reaksioni. Duhet cekur se reaksioni quhet inversion meqenëse ndryshon shenja e këndit të rrotullimit të planit të polarizimit. Kinetika e tërë këtij procesi përcillet me ndihmën e polarimetritë.

Ushtrimi 1: Përcaktimi i konstantës së shpejtësisë së reaksionit të inversionit të saharozës

19


Detyra: Duhet përcaktuar konstantja e shpejtësisë së inversionit të saharozës (20 %) me tretje të HCl me përqëndrim si katalizator. Konstanta të përcaktohet me rrugë grafike e pastaj të njehsohet gjysmëkoha e zbërthimit.

Përcaktimi fillohet me përgatitjen e tretësirave të saharozës dhe acidit klorhidrik me përqëndrimet e dhëna.Së pari matet këndi i tretësirës 20 % të pastër të saharozës. Mandej merren 50 cm3 tretësirë e saharozës dhe 50 cm3 acid dhe shënohet koha e përzierjes sepse konsiderohet se atëherë reaksioni fillon. Në të njëjtën kohë përzierja tundet me kujdes dhe hidhet shpejt në tubin polarimetrik, i cili më parë shpërlahet me një sasi të vogël të tretësirës që studiohet. Duhet pasur kujdes që në tubin të mos formohen flluska ajri. Tubi vendoset në polarimetër dhe duke rrotulluar analizatorin kërkohet pozicioni kur analizatori gjendet në pozicion të kryqëzuar alternativisht me polarizatorin dhe prizmin e vogël. Me kujdes gjendet një pozicion i tillë, në të cilin fusha e pamjes ndriçohet njëlloj. Ky është pozicioni zero i aparatit. Pastaj shikojmë kronometrin dhe lexojmë kohën e kaluar nga fillimi i reaksionit. Kështu fitojmë çiftin e parë dhe t të cilat i shënojmë në tabelë.

nr. i matjes 1 2 3 4 5 6 7 8t [min] 0 1 2

(0)

Këndi i rrotullimit përcaktohet afërsisht në intervale kohore jo më të shkurtra se 10 min. Për të gjetur këndin e rrotullimit që i përgjigjet mbarimit të reaksionit, përzierja vepruese vendoset në termostat (ngrohet) deri më 600C përafërsisht 60 min me çka shpejtohet reaksioni. Pas kohës së caktuar tretja lihet të ftohet deri në temperaturën në të cilën bëhen matjet, tubi polarimetrik zbrazet, shpërlahet me sasi të vogla të tretjes së invertuar, mbushet dhe vendoset në polarimetër dhe lexojmë këndin e rrotullimit të produkteve të reaksionit të inversionit të saharozës .

Për njehsimin e konstantës së shpejtësisë së reaksionit shfrytëzojmë barazimet (6-7).Konstantja e shpejtësisë së këtij reaksioni mund të përcaktohet edhe me rrugë

grafike duke i shfrytëzuar përfundimet e matjeve (tabela 1) dhe njehsuar funksioni dhe vlerat e fituara tregohen në tabelën 2.

nr.i matjes[s]

Tani ndërtohet grafiku, ku në boshtin e ordinatave vendoset funksioni , kurse në boshtin e abshisave koha e njehsuar në sekonda. Nëpër pikat e fituara

20


tërhiqet drejtëza e cila më së miri i lidhë të gjitha pikat (p.sh. siç është ilustruar në grafikun).

Fig.1. Vartësia e prej kohës

Njehsohet pjerrtësia e drejtëzës, e konstantja e shpejtësisë njehsohet sipas barazimit:

(8)

Gjysmëkoha e zbërthimit të këtij reaksioni njehsohet sipas barazimit:

(9)

Ushtrimi 2. PËRCAKTIMI I KONSTATËS SË SHPEJTËSISË SË REAKSIONIT TË SHPËRBËRJES SË H2O2

Reaksioni

(1)

është reaksion i rendit të dytë. Mekanizmi i këtij reaksioni përbëhet prej dy stadeve elementare:

(stadi i ngadalëshëm) (2)

(stadi i shpejtë) (3)

Prej këtu rrjedh se shpejtësia e reaksionit është dhënë me ekuacionin:

21


(4)

Shpejtësia e reaksionit mund të studiohet në ato kushte në të cilët HJ është prezente në shumicë:

(5)

Shpejtesia e reaksionit mundet të përcillet me sasinë e jodit të liruar sipas reaksionit:

(6)

Nëse merret vëllim i madhë i tretësirës dhe nëse shtohen sasi të vogëla të tretësirës së përqëndruar të Na2S2O3, atëherë mund te evitohet rritja e vëllimit të tretësirës dhe përqëndrimi i HJ mbetet konstant. Reaksioni i shpërbërjes së H2O2

zhvillohet në mes acidik, në prani të acidit sulfurik. NaJ, i cili formohet me reaksionin, reagon me H2SO4 dhe prap formohet HJ, me çka përmbushet kushti, përqëndrimi i HJ të jetë konstant.

Detyrë: Të njehësohet konstanta e shpejtësisë së reaksionit të shpërbërjes së H2O2

Reaktivë: H2O2, H2SO4, KJ, tretësirë standarde e Na2S2O3 (c = 0.1 mol/dm3), tretësirë e amidonit ( indikator për J2)

H2SO4: 2 vëllime H2O : 1 vëll.H2SO4 ( i përqëndruar)Tretësira e amidonit: 2 gram amidon në 100 ml ujë të ngrohtëKJ: 2 gram KJ në 500 ml H2O

Në tretësirën e përgatitur të KJ shtohen 25 ml tretësirë të H2SO4 dhe 10 ml tretësirë të amidonit dhe hidhen në enë dhe mandej në termostat dhe temperohet në temperaturën në të cilën do të përcaktohet shpejtesia e reaksionit. Në enë tjetër më të vogël hidhen 20 ml H2O2 me përqëndrim të dhënë dhe vendoset në termostat për një kohë të caktuar. Mandej dy tretësirat përzihen kur edhe fillon reaksioni i shpërbërjes së H2O2.Prej kësaj përzierje merren 100 ml dhe shtohen 1 ml Na2S2O3 dhe matet koha pas shtimit të tiosulfatit kur paraqitet errësim i saj. Mandej shtohen edhe 1 ml Na2S2O3

dhe përsëri matet koha kur paraqitet murërimi i tretësirës (kur tretësira merr ngjyrë të kaltër të errët). E njejta gjë përsëritet deri sa të zhvillohet reaksioni.

Rezultatet e fituara paraqiten në tabelë:

Koha [s]Vëllimi i Na2S2O3

Për titrim merren 100 cm3 tretësirë e H2O2 me a = 7.10-3 mol/dm3.

22


Llogaritja e konstantës së shpejtësisë së këtij reaksioni bëhet me anë të ekuacionit:

(8)

Sasia e H2O2 që ka hyrë në reaksion (x1, x2, x3, ....) gjendet prej ekuacionit:

(9)

Rezultatet e fituara paraqiten në tabelë:

V(Na2S2O3) 1 2 3 4 5

k.103 [s-1]loglog a

Konstantja e shpejtësisë së reaksionit në mënyrë grafike përcaktohet sipas barazimit:

(10)

ku në boshtin e abshisave shënohet koha , kurse ordinata .

Ushtrimi 3. Përcaktimi i konstantës së shpejtësisë së jodimit të acetonit

Përcaktimi i constantës së shpejtësisë së reksionit të jodimit të acetonit është shembull për vrojtim të shpejtësisë së një reaksioni të rendit të dytë. Ky reaksion zhvillohet me shpejtësi të konsiderueshme në mes acidic ose bazik. Në mes acidik, reaksioni,

CH3COCH3+J2CH3COCH2I+HI

zhvillohet në dy stade. Stadi i pare paraqet enolizimin e acetonit, përkatësisht:

CH3COCH3 + H+ CH3-C-CH3 CH3-C=CH2 + H+

OH+ OH

Ky stad është i ngadalshëm dhe e përcakton shpejtësin e reaksionit. Stadi i dytë

CH3-C=CH2 + J2 CH3COCH2J + H+ + J-

OH

23


është shumë i shpejtë dhe nuk ndikon në rendin e reaksionit.

Për shkak së stadi i ngadalshën është reaksion bimolekular, reaksioni i përgjithshëm është reaksion i rendit të dytë. Kjo dë të thotë se shpejtësia e reaksionit dë të mvaret na përqëndrimi i acetonit dhe joneve të hidrogjenit, por jo nga ai i joneve të jodit i cili merr pjesë vetëm në stadin e dytë. Për këtë reaksion është karakteristike se në stadin e dytë lirohen jone të hidrogjenit, me cka vjen deri te rritja e shpejtësisë së reaksionit. Ky reaksion është autokatalitik dhe vlen ekuacioni:

ku a-përqëndrimi i acetonit në fillim të reaksionit, b-përqëndrimi fillestar i joneve të hidrogjenit, x-përqëndrimi i acetonit që ka reagua, dhe njëkohesishtë përqëndrimi i joneve të formuara të hidrogjenit për kohën t.

ADSORBCIONI

Adsorbcioni – ndryshimi i përqëndrimit të ndonjë lënde në sipërfaqen ndarëse midis dy fazave quhet adsorbim.

Sipërfaqja mes dy fazave shpesh është e karakterizuar me atë se në afërsi të saj rritet përqëndrimi I substancave që përmbahen në njërën nga këto faza (e gaztë ose e lëngëta). Rëndësi më të madhe ka kur njëra nga këto faza janë në gjendje të ngurtë me sipërfaqe të madhe, kurse tjetra është gaz, avull ose lëngë. Gjatë procesit të adsorbimit, substanca e ngurtë ka aftësi në sipërfaqen e saj të tërheq molekula të huaja, kjo aftësi quhet fuqi absorbimi.

Substancën e lidhur në sipërfaqen e lëndës tjetër e quajmë fazë e absorbuar ose adsorbat, ndërsa substancën në sipërfaqen e së cilës është lidhur kjo fazë e absorbuar (adsorbat) e quajmë absorbent. Adsorbentët që përdoren më së shumti janë thëngjilli aktiv, silikageli, zeolitët, Al2O3 etj.

Asorbcioni gjithmonë shoqërohet me ndryshim të tensionit sipërfaqësor, përkatësisht me energjinë e lire në kufirin ndarës. Në bazë të natyrës së lidhjes adsorbat-adsorbent, adsorbcioni mund të jetë: kimik, fizik dhe fiziko-kimik. Adsorbim kimik kemi kur adsorbati dhe adsorbensi formojnë lidhje kimike, kurse kur adsorpcioni është si rezultat i veprimit të forcave të wan der Waals-it kemi absorbim

24


fizik. Tek adsorbcioni fiziko-kimik shtresa e parë është e kemisorbuar në sipërfaqen e absorbentit dhe në te lidhen më shumë shtresa të cilat janë fizikisht të absorbuara.

Adsorbcioni varet si nga natyra kimike ashtu edhe nga vetitë fizike të absorbentit (posaçërisht nga madhësia dhe natyra e sipërfaqes së tij), nga natyra fiziko-kimike e adsorbatit, temperatura dhe shtypja.

Gjatë adsorbcionit kimik, kemi rritje të procesit të absorbimit me rritjen e temperaturës, çka nuk është rasti me absorbimin fizik. Shtypja, përkatësisht përqendrimi ndikojnë pozitivisht në procesin e adsorbcionit.

Tregues sasior për absorbimin është sasia e lëndës së absorbuar, e cila shprehet me numrin e moleve të lëndës së adosorbuar (X), në njësinë e sipërfaqes (s) ose në njësin e masës të absorbentit.

Në bazë të dhënave eksperimentale, në varësi se si shprehet në mënyrë kuantitative adsorpcioni, janë dhënë disa ekuacione empirike në temperaturë konstante, të quajtura izoterma të absorbimit.

Izotermat më të njohura të absorbimit quhen sipas autorëve: izoterma e Freundlich-ut, Langmuirit dhe B.E.T.

Izoterma e Freundlich-ut

Kur kemi absorbent me fuqi të madhe adsorbtimi (thëngjill aktiv, silikat gel, Al2O3 etj), izoterma e Langmuirit tregon shmangie të konsiderueshme nga të dhënat eksperimentale. Në raste të këtilla, në kushte të dhëna, rezultate të kënaqësh,me jep ekuacioni empirik i izotermës së Freundlich-ut.

(1)

(2)

ku x – është sasia e substancës së absorbuar, molm – sasia e adsorbentit,c – përqëndrimi në ekuilibër e lëndës së absorbuar, mol/lp – shtypja në ekuilibër e lëndës së absorbuar, Pak dhe 1/n konstanta karakteristike për çiftin e përdorur absorbent-fazë e absorbuar; k sillet në kufij të gjerë, ndërse 1/n është shpesh thyes që lëvizë në kufij prej 0.1 deri 0.9.

Duke logaritmuar shprehjen (1) fitojmë

(3)

Ky barazim është në fakt ekuacion i drejtëzës. Ndërtohet grafiku, në boshtin e abshisës vendoset log c e në boshtin e ordinatave log x/m. Segmenti të cilin e formon drejtëza duke prerë boshtin e ordinatave është log k. Ajo vlerë lexohet nga diagrami,

25


antilogaritmohet dhe fitohet vlera k., kurse pjerrtësia e këndit (tg α) korrespondon me konstantën 1/n.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 1 2 3 4 5 6 7

log c

log

x/m

Dukuria e absorbimit ka rëndësi të madhe teknike. Zbatimi direkt i saj është përcaktimi i sipërfaqes së materialeve në formë pluhuri me metodën e B.E.T, si dhe absorbimi i gazeve në thëngjillin aktiv. Me absorbim kemi të bëjmë edhe te pastrimet dhe rafinimit e ndryshme të materieve (dekolorimi, rafinimi i derivateve të naftës, fitimi i kemikalieve të pastra, rafinimi i produkteve natyrore, pastrimi i ujërave etj.). Rëndësi të posaçme ka absorbimi në kiminë analitike, ku një degë e tërë moderne-kromatografia bazohet në absorbimin selektiv. Ushtrimi 1. Duhet caktuar izoterma e absorbimit duke regjistruar absorbimin e acidit acetik në thëngjillin aktiv

Qëllimi i punës: është të shkruhet izoterma e Freundlich-ut për çiftin e studiuar absorbent-adsorbat, duke përcaktuar për këtë vlerat e konstantave n dhe k të cilat janë karakteristike për cdo çift që studiohet. matjet e bëra tregohen në tabela, nga të dhënat ndërtohet grafiku me koordinatat log X/m – log c e nga ky i fundit përcaktohen vlerat e konstantave.

Përgatiten 5 përqëndrime të ndryshme të acidit acetik (0.1; 0.2; 0.3; 0.4 dhe 0.5 mol/dm3) dhe vendosen në 5 enë normale. Pastaj në secilën prej tyre vendoset nga 1 g thëngjill aktiv. Enët mbyllen mirë dhe tunden vazhdimisht. Shënohet saktë koha e vendosjes së thëngjillit dhe pas një ore me centrifugim ndahet tretësira e kthjellët nga thëngjilli. Përqëndrimi i tretësirave para absorbimit co caktohet duke titruar me NaOH 0.1 N në prani të fenolftalein si indikator (ngjyra vjollcë duhet të mbetet 30 s). Pas absorbimit, nga enët me kujdes merret nga 10 ml tretësirë e kthjellët, së cilës përsëri i caktohet përqendrimi, c me titrim me NaOH 0.1 N. Po qe se tretja nuk ka qenë e kthjellët, para se të pipetohet duhet bërë filtrimi e pastaj të caktohet përqendrimi. Kështu caktohet përqendrimi pasi të vendoset ekuilibri i absorbimit (c).

26


v-sasia e marr nga tretësira e adsorbatit.

Ushtrimet:1. Përcaktimi i nxehtësisë molare të tretjes së kripërave2. Përcaktimi i nxehtësisë molare të neutralizimit3. Përcaktimi i nxehtësisë specifike të metaleve4. Tretshmëria e substancave të ngurta5. Ndërtimi i dijagramit të trtshmërisë së sistemit të lëngët me

trekomponenta6. Koeficienti i shpërndarjes së jodit7. Përcaktimi i konstantës së shpejtësis së inverzionit të saharozës8. Përcaktimi i konstantës së shpejtësis së jodimit të acetonit9. Përcaktimi i produktit të tretshmërisë së hidroksideve 10.Përcaktimi i perqëndrimit të panjohur dhe refraksionit molar të

substancave në bazë të indeksit të thyerjes së dritës11.Viskoziteti i lëngjeve

27

Documents

kimi fizike