بسم تعالي

دانشگاه پیام نور گناوه

دانشکده علوم پایه- گروه شیمی

رشته شیمی کاربردی

                                                     گزارش كار آز شيمي فيزيك1

نام آزمايش:   تعيين نقطه  ذوب مولي نفتالین                                                               تاريخ آزمايش:92/2/23

اعضاي گروه : مهدي كللي ، حسن حسيني لقب، فرشاد ذهاب                              ارائه دهنده: فرشاد ذهاباستاد:خانم دهقاني

هدف آزمايش: :  تعيين نقطه ذوب مولي نفتالين

وسايل لازم:  ترازو ، پیپت با پوار ، قیف شیشه ای ، ارلن ، شیشه ساعت ، حمام آب گرم، اسپاتول ،چسب نواري ، دماسنج ،گيره ، همزن ، لوله آزمايش

مواد لازم: نفتالين 99% ، بنزن 99.5 درصد ، آب

تئوري :

گرما سبب ازدياد حرکت مولکولهاي موجود در شبکه بلور جامد مي گردد اين ازدياد حرکت در هر سه بعد حرکت انتقالي و چرخشي و ارتعاشي صورت مي گيرد . حرکت مولکولها بتدريج زياد شده و کم کم قدرت پيوندهاي ميان ذرات کاهش مي يابد تا جايي که اين مولکولها از قيد شبکه رها شده و داراي حرکت آسانتري مي گردند . در اينگونه موارد اصطلاحاٌ گفته مي شود که جامد ذوب مي گردد حال اگر همچنان به ترکيب گرما داده شود حرکت مولکولها نيز افزايش يافته و تا جايي مي رسيم که مولکولها خود را از سطح مايع رها کرده و وارد فاز گاز مي شوند و باصطلاح مايع تبخير مي شود .

اگر اين فرايند در محيط بسيار بزرگي رخ دهد که تمام ذرات وارد شده به فاز گاز در محيط پراکنده شوند تمام ماده تبخير مي گردد ولي اگر محيط محدود باشد اين تبخير به جايي مي رسد که تعداد ذرات وارد شده به فاز گاز و خارج شده از آن به فاز مايع با هم برابر مي شوند و فرايند به حالت تعادل مي رسد در چنين مواقعي بخار ايجاد شده بر سطح مايع فشاري را به سطح مايع وارد مي کند که بنام فشار بخار معروف است .

درمورد دماي ذوب نيز نقش اساسي در بالا يا پايين بودن دوماي ذوب را پيوندهاي ميان ذرات ايفا مي کنند و هرچه پيوندهاي ميان ذرات محکمتر باشد دماي ذوب بالاتر است و به علت انسجام بالاي پيوندهاي کوولانسي معمولاٌ اينگونه مواد داراي دماي ذوب بالاتري نسبت جامدات يوني و يا مولکولي هستند چون اساساٌ پيوندهاي کوولانسي نسبت به پيوندهاي يوني و واندروالس و يا يون دو قطبي داراي استحکام بيشتري هستند .

در جنين مواردي با استفاده از مفهوم پتانسيل شيميايي و اين نکته که در حالت تعادل پتانسيل شيميايي يک جزء در دو يا چند فاز با هم برابر است مي توان براي چندين غلظت مختلف از حلال و مقدار معيني از گونه مورد آزمايش و با داشتن رابطه ميان کسر مولي و دماي ذوب ، دماي ذوب ماده مورد نظررا در حالت خالص آن يافت . در اين آزمايش بااستفاده از تولوئن دماي ذوب نفتالين يافته شده است .

نفتالين ماده اي آلي است با دو حلقه بنزني به هم پيوسته ، از خانواده هاي مواد آروماتيکي و با فرمول C₁₀H₈ است.

تولوئن نيز ماده اي آلي است با يک حلقه بنزني و در گروه آروماتيکي قرار دارد  با فرمول مولکولي C₆H₅-CH₃ اين ماده قادر است که نفتالين را در خود حل کند و در اين آزمايش بعنوان حلال استفاده مي گردد . بعلت همخانواده بودن نفتالين و تولوئن انحلال اين ماده در تولوئن تقريباٌ آسانتر از ساير مواد معدني صورت مي گيرد و ترکيب ايجاد شده داراي همگني بيشتري نسبت به ساير ترکيبات است .

  شرح آزمايش :

ابتدا از وسايلي كه متصدي آزمايشگاه در اختيار ما قرار داده است شيشه ساعت را برداشته و بوسيله ترازو هفت و نيم گرم نفتالين توزين كرده و وارد لوله آزمايشي كه از قبل تميز و خشك شده  مي كنيم و سپس 3 ميلي ليتر بنزن از زير هود به وسيله پيپت برداشته و به نفتالين درون لوله آزمايش افزوديم و دماسنج جيوه اي كه به وسيله چسب نواري به لوله ي آزمايش متصل شده است را درون گيره قار داده و آن را محكم مي كنيم دماسنج و لوله آزمايش از پايين بايد در يك سطح باشند . لوله آزمايش را به همراه دماسنج وارد حمام آب گرم كه از قبل آماده شده است كرديم و در اين حالت محلول را خوب هم مي زديم و اين كار را ادامه داديم تا نفتالين ذوب شد و محلول همگني بدست آمد در اين شرايط لوله آزماش را از حمام بيرون آورديم و در يك ارلن خالي قرار داديم به طوري كه با هيجا برخوردي نداشته باشد( تا دماي ديگر اجسام برآن تاثر نگذارند) و همزن را تميز كرده و منتظر مي شويم كه نفتالين شروع به جامد شدن كند و در اين هنگام همزن را در محلول نفتالين فرو برديم و وقتيبر روي همزن خودش را گرفت درجه حرارت را ياداشت كرديم . اين آزمايش را چهار مرتبه ي ديگر با اين تفاوت كه به جاي 3 ميلي ليتر بنزن 1 ميليتر به آن افزوديم را انجام داديم كه مقادير و اعدادي بدست آمد كه در جدول زير مشاهده مي كنيد

گرما سبب ازدياد حرکت مولکولهاي موجود در شبکه بلور جامد مي گردد اين ازدياد حرکت در هر سه بعد حرکت انتقالي و چرخشي و ارتعاشي صورت مي گيرد . حرکت مولکولها بتدريج زياد شده و کم کم قدرت پيوندهاي ميان ذرات کاهش مي يابد تا جايي که اين مولکولها از قيد شبکه رها شده و داراي حرکت آسانتري مي گردند . در اينگونه موارد اصطلاحاٌ گفته مي شود که جامد ذوب مي گردد حال اگر همچنان به ترکيب گرما داده شود حرکت مولکولها نيز افزايش يافته و تا جايي مي رسيم که مولکولها خود را از سطح مايع رها کرده و وارد فاز گاز مي شوند و باصطلاح مايع تبخير مي شود .

اگر اين فرايند در محيط بسيار بزرگي رخ دهد که تمام ذرات وارد شده به فاز گاز در محيط پراکنده شوند تمام ماده تبخير مي گردد ولي اگر محيط محدود باشد اين تبخير به جايي مي رسد که تعداد ذرات وارد شده به فاز گاز و خارج شده از آن به فاز مايع با هم برابر مي شوند و فرايند به حالت تعادل مي رسد در چنين مواقعي بخار ايجاد شده بر سطح مايع فشاري را به سطح مايع وارد مي کند که بنام فشار بخار معروف است .

درمورد دماي ذوب نيز نقش اساسي در بالا يا پايين بودن دوماي ذوب را پيوندهاي ميان ذرات ايفا مي کنند و هرچه پيوندهاي ميان ذرات محکمتر باشد دماي ذوب بالاتر است و به علت انسجام بالاي پيوندهاي کوولانسي معمولاٌ اينگونه مواد داراي دماي ذوب بالاتري نسبت جامدات يوني و يا مولکولي هستند چون اساساٌ پيوندهاي کوولانسي نسبت به پيوندهاي يوني و واندروالس و يا يون دو قطبي داراي استحکام بيشتري هستند .

در جنين مواردي با استفاده از مفهوم پتانسيل شيميايي و اين نکته که در حالت تعادل پتانسيل شيميايي يک جزء در دو يا چند فاز با هم برابر است مي توان براي چندين غلظت مختلف از حلال و مقدار معيني از گونه مورد آزمايش و با داشتن رابطه ميان کسر مولي و دماي ذوب ، دماي ذوب ماده مورد نظررا در حالت خالص آن يافت . در اين آزمايش بااستفاده از تولوئن دماي ذوب نفتالين يافته شده است .

نفتالين ماده اي آلي است با دو حلقه بنزني به هم پيوسته ، از خانواده هاي مواد آروماتيکي و با فرمول C₁₀H₈ است.

تولوئن نيز ماده اي آلي است با يک حلقه بنزني و در گروه آروماتيکي قرار دارد  با فرمول مولکولي C₆H₅-CH₃ اين ماده قادر است که نفتالين را در خود حل کند و در اين آزمايش بعنوان حلال استفاده مي گردد . بعلت همخانواده بودن نفتالين و تولوئن انحلال اين ماده در تولوئن تقريباٌ آسانتر از ساير مواد معدني صورت مي گيرد و ترکيب ايجاد شده داراي همگني بيشتري نسبت به ساير ترکيبات است .

سخني از بزرگان :

بدترين گناه آن است كه كاري را كه نمي تواني انجام     بدهي برعهده بگيري.