WPŁYW pH NA PĘCZNIENIE ŻELATYNY; POMIAR CIEPŁA PĘCZNIENIA

Cel ćwiczenia:

Przebieg ćwiczenia:

Aparatura i odczynniki:

Wykonanie:

Opracowanie wyników:

1. Część doświadczenia: pęcznienie płytek żelatyny w roztworach HCl:

Lp.	CHCl $\left\lbrack \frac{\text{mol}}{\text{dm}^{3}} \right\rbrack$	Masa płytki żelatyny [g]	Masa pochłoniętej wody [g]
		Przed pęcznieniem	Po pęcznieniu
1	woda	0,099	0,19
2	0,00001	0,105	0,235
3	0,0001	0,123	0,233
4	0,001	0,111	0,321
5	0,01	0,119	0,358
6	0,1	0,109	0,333
7	0,5	0,107	0,262
8	1	0,130	0,275

Tabela 1: Opracowanie wyników doświadczenia

Wielkość pęcznienia obliczono na podstawie zależności:

$$\frac{m_{2} - m_{1}}{m_{1}}$$

Gdzie: m₁ – masa płytki żelatyny przed pęcznieniem [g]

m₂ – masa płytki żelatyny po pęcznieniu [g]

m₂-m₁ – masa pochłoniętej wody [g]

Lp.	CHCl $\left\lbrack \frac{\text{mol}}{\text{dm}^{3}} \right\rbrack$	pH	Wielkość pęcznienia
1	woda	7	0,919
2	0,00001	5	1,238
3	0,0001	4	0,894
4	0,001	3	1,892
5	0,01	2	2,008
6	0,1	1	2,055
7	0,5	0,3	1,449
8	1	0	1,115

Tabela 2: pH środowiska i wielkość pęcznienia żelatyny

Wyk.1.: Zależność wielkości pęcznienia żelatyny od pH

1. Część doświadczenia: pomiar ciepła pęcznienia żelatyny w wodzie:

Zmierzono temperatury w poszczególnych etapach doświadczenia:

T₁ = 18,53°C (temperatura początkowa)

T₂ = 18,97°C (temperatura po przepuszczeniu przez spiralę prądu o natężeniu 0,5 A przez 10 min)

T₃ = 19,02°C (temperatura po wrzuceniu żelatyny)

Obliczono pojemność cieplną kalorymetru:

$$c_{k} = \frac{Q_{\text{el}}}{T_{2} - T_{1}}$$

Q_el = RI²t

Gdzie: Q_el – ciepło wydzielone przez prąd elektryczny [J]

R – opór spirali = 3,2 [Ω]

I – natężenie prądu = 0,5 [A]

T – czas przepływu prądu = 600 [s]

Q_el = 480 [J]

$$c_{k} = \frac{480}{291,97 - 291,53} = \ \frac{480}{273,44} = 1,755\ \left\lbrack \frac{J}{K} \right\rbrack$$

Obliczono ciepło wydzielone podczas pęcznienia żelatyny:

Q_pecz = c_k(T₃−T₂)

Q_pecz = 1, 755 × (292,02−291,97) = 0, 2106 [J]

Po przeliczeniu na 1 g suchej żelatyny:

$$Q_{pecz} = 0,0002106\ \left\lbrack \frac{J}{g} \right\rbrack$$

Wnioski:

Bibliografia:

[1] T.Bieszczad, M.Boczar, D.Góralczyk, W.Jarzęba, A.M.Turek, „Ćwiczenia laboratoryjne z chemii fizycznej”, Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków 2000.

[2]