PC I – Protokoll: T16 Nernstsches Verteilungsgesetz

TU Dresden, Chemie – 3. Semester (WS 2011/2012)

Physikalische Chemie I – Versuchsprotokoll

T16 Nernstsches Verteilungsgesetz

„Es soll das Verteilungsgleichgewicht eines Azofarbstoffes zwischen n-Heptan und Propylencarbonat untersucht werden. Mittels photometrischer Messungen werden die Konzentrationen zur Berechnung des Verteilungskoeffizienten bestimmt und eine einfache Extraktion mit einer dreifachen Extraktion hinsichtlich ihrer Effektivität verglichen.“

Inhaltsverzeichnis

1 Ziel

2 Grundlagen

2.1 Gibbssche Phasenregel

2.2 Nernstsches Verteilungsgesetz

2.3 Photometrie und Lambert-Beer-Gesetz

3 Geräte und Chemikalien

4 Durchführung

4.1 Kalibrierung

4.2 Bestimmung des Verteilungskoeffizienten nach einmaligem Schütteln

4.3 Bestimmung des Verteilungskoeffizienten nach dreimaligem Schütteln

5 Auswertung

5.1 Kalibrierung

5.2 Berechnung des Extinktionskoeffizienten ε

5.3 Ermittlung des Verteilungskoeffizienten Kc nach einmaligem Schütteln

5.4 Ermittlung des Verteilungskoeffizienten nach dreimaligem Schütteln

6 Fehlerbetrachtung

Literatur

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PC I – Protokoll: T12 Bestimmung der Standardbildungsenthalpie aus Verbrennungsenergien

TU Dresden, Chemie – 3. Semester (WS 2011/2012)

Physikalische Chemie I – Versuchsprotokoll

T12 Bestimmung der Standardbildungsenthalpie aus Verbrennungsenergien

„Es soll die spezifische Verbrennungsenergie einer unbekannten organischen Substanz mit Hilfe eines anisothermen Kalorimeters ermittelt werden. Das Kalorimeter wird mit Benzoesäure mit bekannter spezifischer Verbrennungsenergie kalibriert.

Neben dem eigentlichen Experiment soll die molare Standardbildungsenthalpie von Phthalsäureanhydrid aus der bekannten spezifischen Verbrennungsenergie berechnet werden.“

Inhaltsverzeichnis

1 Ziel

2 Grundlagen

2.1 Die Kalorische Grundgleichung

2.2 Kalorimeterarten

2.3 Herleitung der Enthalpie

3 Geräte und Chemikalien

4 Durchführung

4.1 Bestimmung der Wärmekapazität

4.2 Bestimmung der Verbrennungsenergie einer unbekannten Substanz

5 Auswertung

5.1 Bestimmung der Wärmekapazität

5.2 Bestimmung der Verbrennungsenergie der unbekannten Substanz

5.3 Berechnung der Standardbildungsenthalpie von Phthalsäureanhydrid

6 Fehlerbetrachtung

6.1 Fehlerberechnung

6.1.1 cv unter Vernachlässigung des Nickeldrahtes („ohne Nickel“)

6.1.2 ∆CUsp unter Vernachlässigung des Nickeldrahtes („ohne Nickel“)

6.1.3 Einfluss des Wasserverlustes auf cv

6.1.4 Einfluss des Wasserverlustes auf ∆CUsp

6.2 Fehlerdiskussion

6.2.1 Wichtigste Fehlerquellen

6.2.2 Weitere Fehlerquellen

Literatur

Anhang

A.1 Messwerte

A.2 Diagramm Messung 1

A.3 Diagramm Messung 2

A.4 Diagramm Messung 3

A.5 Diagramm Messung 4

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PC I – Protokoll: T06 Siedediagramm einer binären Mischung

TU Dresden, Chemie – 3. Semester (WS 2011/2012)

Physikalische Chemie I – Versuchsprotokoll

T06 Siedediagramm einer binären Mischung

„Es soll das Siedediagramm eines binären Systems erstellt werden.“

Inhaltsverzeichnis

1 Ziel

2 Grundlagen

2.1 Dampfdruck

2.2 Destillation, fraktionierte Destillation, Rektifikation

2.3 Azeotrope Gemische

3 Geräte und Chemikalien

4 Durchführung

5 Auswertung

6 Fehlerbetrachtung

Literatur

Anhang

A.1 Kalibriergerade

A.2 Siedediagramm

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PC I – Protokoll: T05 Kryoskopische Molmassenbestimmung

TU Dresden, Chemie – 3. Semester (WS 2011/2012)

Physikalische Chemie I – Versuchsprotokoll

T05 Kryoskopische Molmassenbestimmung

„Es ist die Molmasse einer in Wasser löslichen unbekannten Substanz zu bestimmen.“

Inhaltsverzeichnis

1 Ziel

2 Grundlagen

2.1 Dampfdruckerniedrigung, Gefrierpunktserniedrigung, Siedepunktserhöhung

2.2 Kryoskopie

2.3 Ebullioskopie

3 Geräte und Chemikalien

4 Durchführung

5 Auswertung

5.1 Diskussion der Temperatur-Zeit-Kurven

5.2 Bestimmung des Gefrierpunktes des reinen Wassers und der Lösung

5.3 Gefrierpunktserniedrigung und Molmasse der unbekannten Substanz

6 Fehlerbetrachtung

6.1 Fehlerrechnung

6.2 Weitere Fehler

Literatur

Anhang

A.1 Messwerte

A.2 Diagramm T gegen t

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PC I – Protokoll: T02 Dampfdruck von Flüssigkeiten

TU Dresden, Chemie – 3. Semester (WS 2011/2012)

Physikalische Chemie I – Versuchsprotokoll

T02 Dampfdruck von Flüssigkeiten

„Es soll der Dampfdruck einer Flüssigkeit bei verschiedenen Temperaturen und daraus mit Hilfe der grafischen Darstellung von ln p gegen 1/T die molare Verdampfungsenthalpie und die Siedetemperatur bei einem Druck von 101325 Pa (1 atm) bestimmt werden.“

Inhaltsverzeichnis

1 Ziel

2 Grundlagen

    2.1 Phasen
    2.2 Dampfdruck
    2.3 Clausius-Clapeyron-Gleichung

3 Geräte und Chemikalien

4 Durchführung

5 Auswertung

6 Fehlerbetrachtung

Literatur

Anhang

A.1 Diagramm ln p gegen 1/T

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PC I – Protokoll: K5-2 Rohrzuckerinversion

TU Dresden, Chemie – 3. Semester (WS 2011/2012)

Physikalische Chemie I – Versuchsprotokoll

K5-2 Rohrzuckerinversion

„Im Versuch sollen die Konzentrationen zweier HCl-Lösungen sowie die jeweilige Geschwindigkeitskonstante der Rohrzuckerinversion bei entsprechender Katalysatorkonzentration bestimmt werden. Des Weiteren wird die Katalysekonstante kkat ermittelt. Beide Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten sowie die Katalysekonstante werden grafisch aus einem Diagramm unter Zuhilfenahme der sich ändernden Drehwinkel der Lösungen bestimmt.“

1 Ziel

2 Geräte und Chemikalien

3 Durchführung

4 Auswertung

    4.1 Titration
    4.2 Diagramm

5 Fehlerbetrachtung

Literatur

Anhang

A.1 Diagramm ln(αt−α∞) gegen t

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PC I – Protokoll: K3-2 Essigsäureesterverseifung in alkalischer Lösung

TU Dresden, Chemie – 3. Semester (WS 2011/2012)

Physikalische Chemie I – Versuchsprotokoll

K3-2 Essigsäureesterverseifung in alkalischer Lösung

„Es soll die Reaktionsgeschwindigkeitskonstante k für die Verseifung von Essigsäuremethylester bei drei verschiedenen Temperaturen konduktometrisch bestimmt werden. Aus den ermittelten Geschwindigkeitskonstanten sollen anschließend die Aktivierungsenergie EA, die Aktivierungsenthalpie ∆H‡ und die Aktivierungsentropie ∆S‡ bestimmt werden.“

Inhaltsverzeichnis

1 Ziel

2 Grundlagen

2.1 Die Esterverseifung

2.1.1 Reaktionsmechanismus und Zeitgesetz

2.1.2 Bestimmung von EA, ∆H‡ und ∆S‡

2.2 Reaktionsordnungen

2.3 Theorie des Übergangszustandes (Eyring-Theorie)

3 Geräte und Chemikalien

4 Durchführung

4.1 Analysenmethode

4.2 Eichlösungen

4.3 Messlösungen

4.4 Eichkurven aufnehmen

4.5 Kinetische Messungen

5 Auswertung

5.1 Geschwindigkeitskonstante

5.2 Aktivierungsenergie

5.3 Aktivierungsenthalpie und -entropie

6 Fehlerbetrachtung

Literatur

Anhang

A.1 Messwerte

A.2 Diagramm Eichmessung(ϑ = 15°C)

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PC I – Protokoll: K1-1 Reduktiver Zerfall von Kaliumtrioxalatomanganat(III)

TU Dresden, Chemie – 3. Semester (WS 2011/2012)

Physikalische Chemie I – Versuchsprotokoll

K1-1 Reduktiver Zerfall von Kaliumtrioxalatomanganat(III)

„Für den reduktiven Zerfall von Kaliumtrioxalatomanganat(III) sollen sowohl die Reaktionsordnung als auch die Reaktionsgeschwindigkeitskonstante mittels drei verschiedener Verfahren bestimmt werden: Durch die grafische Erprobung der integrierten Zeitgesetze 0., 1. und 2. Ordnung, durch Auswertung der Konzentrations-Zeit-Kurven mit Hilfe der differentiellen Zeitgesetze sowie über die Halbwertszeitmethode.“

Inhaltsverzeichnis

1 Ziel

2 Grundlagen

    2.1 Bildung und Zerfall von Kaliumtrioxalatomanganat(III)
    2.2 Lambert-Beersches Gesetz
    2.3 Allgemeines Zeitgesetz
    2.4 Zeitgesetze 0., 1. und 2. Ordnung
    2.5 Halbwertszeit

3 Geräte und Chemikalien

4 Durchführung

5 Auswertung

    5.1 Grafische Erprobung der integrierten Zeitgesetze
      5.1.1 Ermittlung der Ordnung anhand der Extinktionswerte
      5.1.2 Umrechnung der Extinktionswerte in Konzentrationen
    5.2 Diedifferentielle Methode
    5.3 Die Halbwertszeitmethode
      5.3.1 Grafische Auswertung
      5.3.2 Rechnerische Auswertung
    5.4 Diskussion der verschiedenen Auswertungsmethoden

6 Fehlerbetrachtung

    6.1 Standardabweichungen
    6.2 Fehlerdiskussion

Literatur

Anhang

    A.1 Datenreihen

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PC I – Protokoll: E11 Potentiometrische pH-Messungen mit der Wasserstoffelektrode und der Glaselektrode

TU Dresden, Chemie – 3. Semester (WS 2011/2012)

Physikalische Chemie I – Versuchsprotokoll

E11 Potentiometrische pH-Messungen mit der Wasserstoffelektrode und der Glaselektrode

„Es soll der pH-Wert einer unbekannten Elektrolytlösung durch potentiometrische Bestimmung des Gleichgewichtselektrodenpotentials einer Wasserstoffelektrode bestimmt werden. Des Weiteren wird eine Potential-pH-Kalibrierkurve der Glaselektrode erstellt, mit deren Hilfe der pKS-Wert einer unbekannten Säure durch potentiometrische Titration ermittelt wird.“

Inhaltsverzeichnis

1 Ziel

2 Grundlagen

2.1 Wasserstoffelektrode

2.2 Kalomelelektrode

2.3 Glaselektrode

2.4 pKS-Wert-Bestimmung

3 Geräte und Chemikalien

4 Durchführung

4.1 pH-Wertbestimmung mit der Wasserstoffelektrode

4.2 Kalibrierung der Glaselektrode

4.3 Potentiometrische Titration

5 Auswertung

5.1 Wasserstoffelektrode

5.2 Glaselektrode und Titration

6 Fehlerbetrachtung

6.1 Wasserstoffelektrode

6.2 Glaselektrode und Titration

Literatur

Anhang

A.1 Diagramm Kalibriergerade

A.2 Diagramm Messung 1

A.3 Diagramm Messung 2

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PC I – Protokoll: E04 Bestimmung der Überführungszahlen nach Hittorf und Messung der Ionenbeweglichkeit

TU Dresden, Chemie – 3. Semester (WS 2011/2012)

Physikalische Chemie I – Versuchsprotokoll

E04 Bestimmung der Überführungszahlen nach Hittorf und Messung der Ionenbeweglichkeit

„Es sollen die Überführungszahl von H+-Ionen nach Hittorf und die Ionenbeweglichkeit sowie der Ionenradius von MnO4–-Ionen nach der Methode der wandernden Grenzschicht bestimmt werden.“

Inhaltsverzeichnis

1 Ziel
2 Grundlagen

    2.1 Überführungszahlen
      2.1.1 Hittorfsche Methode
      2.1.2 Grotthuß-Mechanismus
    2.2 Methode der wandernden Grenzfläche
      2.2.1 Ionenbeweglichkeit
      2.2.2 Ionenradius

3 Geräte und Chemikalien
4 Durchführung

    4.1 Bestimmung der Überführungszahl
    4.2 Messung der Ionenbeweglichkeit

5 Auswertung

    5.1 Bestimmung der Überführungszahl
    5.2 Ionenbeweglichkeit und Ionenradius von Permanganat

6 Fehlerbetrachtung

    6.1 Bestimmung der Überführungszahl
    6.2 Bestimmung der Beweglichkeit und des Ionenradius

Literatur

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