Sprawozdanie z ćwiczenia 1 :
Temat: Spektrofotometryczne wyznaczanie stałej dysocjacji błękitu bromotymolowego .

Wstęp teoretyczny

Przygotowałyśmy roztwory:

Numer Roztworu	Objętość wyjściowego roztw. Błękitu bromotym. [cm^3]	Objętość roztworów buforowych [cm^3]	Wartość pH roztworów buforowych	Końcowe stężenie błękitu bromotym. [M]
1	3	16	2,09	10,1
2	2	18	4,56	6,4
3	2	18	5,33	6,4
4	2	18	6,37	6,4
5	1	18	7,96	3,4
6	1	18	8,95	3,4
7	1	18	9,12	3,4

Wstawiłyśmy tabelę z pomiarami oraz obliczonymi przez nas dziesiętnymi molowymi współczynnikami ekstynkcji dla wszystkich roztworów i dla wszystkich długości fali. Skorzystałyśmy z poniższego wzoru do obliczenia wartości ε

A= ε ∙ l∙ c
gdzie: ε - dziesiętny molowy współczynnik ekstynkcji; A -absorpcja; l- grubość warstwy ( wynosi ona 1cm) ; c- stężenie
Dzieląc A przez iloczyn lc otrzymujemy wzór: ε =

	Numer roztworu	1	2	3	4	5	6	7
Długość fali [nm]	Stężenie błękitu Bromotym. [M]	0,0001012	0,0000641	0,0000641	0,0000641	0,0000337	0,0000337	0,0000337
450,00	A	1,7000	1,0000	0,9100	0,6200	0,07500	0,0740	0,0740
		ε	16797	15601	14197	9672	2223	2193	2193
	460,00	A	1,5500	0,8800	0,8000	0,5700	0,08500	0,0820	0,0830
		ε	15315	13729	12480	8892	2520	2431	2460
	470,00	A	1,2500	0,7300	0,6700	0,5100	0,12000	0,1180	0,1190
		ε	12350	11388	10452	7956	3557	3498	3527
	480,00	A	0,9200	0,5950	0,5650	0,4500	0,13500	0,1300	0,1330
		ε	9090	9282	8814	7020	4002	3853	3942
	490,00	A	0,7200	0,4570	0,4550	0,4100	0,17700	0,1790	0,1680
		ε	7114	7129	7098	6396	5246	5306	4980
	500,00	A	0,5300	0,3400	0,3550	0,3800	0,20500	0,2150	0,2180
		ε	5236,6095	5304,2122	5538,2215	5928,2371	6076,44306	6372,8549	6461,7785
	510,00	A	0,3850	0,2450	0,2750	0,3700	0,28500	0,2710	0,2780
		ε	3803,9522	3822,1529	4290,1716	5772,2309	8447,73791	8032,7613	8240,2496
	520,00	A	0,2650	0,1730	0,2150	0,3780	0,35400	0,3400	0,3480
		ε	2618,3047	2698,9080	3354,1342	5897,0359	10492,97972	10078,0031	10315,1326
	530,00	A	0,1700	0,1120	0,1750	0,4100	0,43500	0,4200	0,4250
		ε	1679,6672	1747,2699	2730,1092	6396,2559	12893,91576	12449,2980	12597,5039
	540,00	A	0,1100	0,0750	0,1530	0,4600	0,51000	0,5100	0,5150
		ε	1086,8435	1170,0468	2386,8955	7176,2871	15117,00468	15117,0047	15265,2106
	550,00	A	0,0700	0,0450	0,1440	0,5300	0,62500	0,6100	0,6150
		ε	691,6277	702,0281	2246,4899	8268,3307	18525,74103	18081,1232	18229,3292
	560,00	A	0,0450	0,0350	0,1470	0,6000	0,72800	0,7000	0,7250
		ε	444,6178	546,0218	2293,2917	9360,3744	21578,78315	20748,8300	21489,8596
	570,00	A	0,0250	0,0200	0,1550	0,7000	0,89000	0,8000	0,8500
		ε	247,0099	312,0125	2418,0967	10920,4368	26380,65523	23712,9485	25195,0078
	580,00	A	0,0180	0,0190	0,1750	0,8000	1,10000	0,9900	1,0000
		ε	177,8471	296,4119	2730,1092	12480,4992	32605,30421	29344,7738	29641,1856
	590,00	A	0,0150	0,0180	0,1980	0,9100	1,40000	1,2900	1,3000
		ε	148,2059	280,8112	3088,9236	14196,5679	41497,6599	38237,129	38533,5413
	600,00	A	0,0060	0,0210	0,2170	1,0000	1,60000	1,4000	1,5000
		ε	59,2824	327,6131	3385,3354	15600,6240	47425,89704	41497,6599	44461,7785
	610,00	A	0,0000	0,0150	0,2320	1,2000	1,70000	1,5000	1,5500
		ε	0,0000	234,0094	3619,3448	18720,7488	50390,01560	44461,7785	45943,8378
	620,00	A		0,0210	0,2250	1,1000	1,55000	1,4500	1,5000
		ε		327,6131	3510,1404	17160,6864	45943,83775	42979,7192	44461,7785
	630,00	A		0,0160	0,1800	0,9200	1,30000	1,2000	1,2500
		ε		249,6100	2808,1123	14352,5741	38533,54134	35569,4228	37051,4821
	640,00	A		0,0090	0,1480	0,6800	0,87000	0,8100	0,8500
		ε		140,4056	2308,8924	10608,4243	25787,83151	24009,3604	25195,0078
	650,00	A		0,0090	0,0950	0,4500	0,56500	0,5500	0,5500
		ε		140,4056	1482,0593	7020,2808	16747,26989	16302,6521	16302,6521
	660,00	A		0,0050	0,0640	0,2700	0,33300	0,3300	0,3350
		ε		78,0031	998,4399	4212,1685	9870,51482	9781,5913	9929,7972
	670,00	A		0,0010	0,0350	0,1500	0,18600	0,1750	0,1800
		ε		15,6006	546,0218	2340,0936	5513,26053	5187,2075	5335,4134
	680,00	A			0,0180	0,0780	0,09000	0,0900	0,0950
		ε			280,8112	1216,8487	2667,70671	2667,7067	2815,9126
	690,00	A			0,0140	0,0420	0,05300	0,0490	0,0540
		ε			218,4087	655,2262	1570,98284	1452,4181	1600,6240
	700,00	A			0,0140	0,0050	0,02800	0,0250	0,0260
		ε			218,4087	78,0031	829,95320	741,0296	770,6708
	710,00	A			0,0060	0,0150	0,01200	0,0150	0,0160
		ε			93,6037	234,0094	355,69423	444,6178	474,2590
	720,00	A			0,0080	0,0020	0,01000	0,0100	0,0010
		ε			124,8050	31,2012	296,41186	296,4119	29,6412
	730,00	A			0,0040	0,0050	0,00800	0,0080	0,0020
		ε			62,4025	78,0031	237,12949	237,1295	59,2824
	740,00	A			0,0000	0,0000	0,00600	0,0060	0,0010
		ε			0,0000	0,0000	177,84711	0,0010	29,6412

Współrzędne punktu izozbestycznego wynoszą : [ 500,11;0,65]

Następnie korzystając z dziesiętnych molowych współczynników ekstynkcji dla długości fali 540 nm obliczamy wartości stałej dysocjacji błękitu bromotymolowego. Wartości ε _{HA i} ε _A^- obliczamy z absorpcji dla roztworów pH= 2,0 oraz pH= 10,0.

ε_HA=1086,8435 (pH 2 dla fali o długości 540nm)

ε_A-=15265,2106 (pH 10 dla fali o długości 540nm)

korzystając ze wzoru:

logK = -pH + log

obliczyłyśmy wartości K

pH	ε dla λ=540nm		log	logKc	wartości stałych dysocjacji
4,8	296,4119	0,0528	-1,2773	-6,0773	8,37∙
5,9	2730,1092	0,1311	-0,8824	-6,7824	1,65∙
6,9	12480,4992	4,0915	0,6119	-6,2881	5,15∙
7,6	32605,3042	1,8177	0,2595	-7,3405	4,57∙
8,6	29344,7738	2,0070	0,3026	-8,2974	5,04∙

Średnia wartość stałej dysocjacji:

K_śr = 4,66·10^-7

Odchylenie standardowe:

S= 3,97·10^-7

Wartość tablicowa wynosi: K=6,31

Uwzględniając błędy statystyczne, otrzymujemy wartość pożądamy w zakresie błędu.

Ostatecznie; K_c= (4,66±3,97)x10^-7

Wnioski:

Porównując otrzymane wykresy, łatwo zaobserwować rzucające się w oczy podobieństwo przebiegu krzywych absorbancji i molowego współczynnika absorpcji. Na obu wykresach krzywe przecinają się przy tej samej długości fali: λ=500 nm. Wyjątkiem jest przebieg krzywej odpowiadającej absorbancji roztworu 1. Wydaje nam się, że rozbieżność jest spowodowana dwukrotnie większym, względem pozostałych roztworów, stężeniem roztworu 1. Z tego powodu dla długości fali λ=500 nm wartość absorbancji jest dwukrotnie wyższa. Jeśli chodzi o molowy współczynnik absorpcji, to z definicji charakteryzuje on absorpcję roztworu o stężeniu 1 mol/dm3 przy grubości warstwy absorbującej l = 1cm. Dzięki uwzględnieniu stężenia roztworu przy obliczaniu ε, krzywa ε(λ) dla pierwszego roztworu przecięła się z pozostałymi krzywymi w jednym punkcie, zwanym punktem izozbestycznym..

Odstępstwa od prawa mogą być spowodowane albo zmianami chemicznymi roztworu, zachodzącymi w miarę zmian stężenia, albo warunkami pomiaru wykonanego za pomocą niedość precyzyjnego przyrządu.

Chemiczne odstępstwa wynikają z reakcji przebiegających w roztworze absorbującym w miarę wzrostu stężenia składnika oznaczanego. Zachodzą wtedy reakcje polimeryzacji lub kondensacji cząsteczek lub jonów absorbujących (zmienia się zatem stężenie składnika), reakcje między jonem (cząsteczką) absorbującym i rozpuszczalnikiem.

Odstępstwa od prawa Lamberta-Beera wynikające ze sposobu przeprowadzania pomiaru absorpcji są spowodowane stosowaniem nie wystarczająco monochromatycznego promieniowania. Współczynnik ε zależy w istotny sposób od monochromatyczności promieniowania, dlatego na ogół pomiary absorpcjometryczne wykonane za pomocą fotokolorymetrów z filtrami są mniej czułe niż pomiary za pomocą spektrofotometrów, w których wykorzystuje się bardzo wąską, praktycznie monochromatyczną wiązkę promieniowania.

---