P O L I T E C H N I K A G D A C
S K A
KATEDRA CHEMII FIZYCZNEJ
GRUPA: IV LABORATORIUM CHEMII FIZYCZNEJ
Nazwisko i ImiÄ™
ĆWICZNIE Nr 3
KIERUNEK
Witkowski STUDIÓW
Temat: Potencjometria
Grzegorz Biotechnologia
Data ćwiczenia: 13.03.2006
Data złożenia sprawozdania: 21.03.2007
Asystent: dr inż. Teresa Gampe Ocena:
I  ZESTAWIENIE WYNIKÓW POMIARÓW
 wyniki przedstawiają objętość titranta Vt użytego do potencjometrycznego zmiareczkowania jodu
pozostającego w próbce po czasie t:
îÅ‚ Å‚Å‚
lp t min. Vt ðÅ‚cm3 ûÅ‚
[ ]
1 6 min. 25s 6,663
2 16 min. 10s 5,751
3 26 min. 35s 5,082
4 36 min. 10s 4,570
5 46 min. 15s ---
 wyniki przedstawiają napięcie E po dodaniu objętości titranta Vt dla piątej próbki:
îÅ‚ Å‚Å‚ îÅ‚ Å‚Å‚
lp Vt ðÅ‚cm3 ûÅ‚ E mV lp Vt ðÅ‚cm3 ûÅ‚ E mV
[ ] [ ]
1 0,004 368,1 12 3,944 312,4
2 0,488 366,8 13 4,036 267,3
3 1,144 364,5 14 4,144 264,5
4 1,480 363,2 15 4,252 263,3
5 2,122 359,7 16 4,392 262,6
6 2,458 357,4 17 4,580 261,8
7 2,952 352,8 18 4,982 260,8
8 3,156 350,5 19 5,506 260,0
9 3,432 344,9 20 6,084 259,2
10 3,620 333,9 21 6,566 258,2
11 3,868 325,3 22 7,048 257,0
II  WYKRES SIA
Y ELEKTROMOTORYCZNEJ W FUNKCJI OBJ
TOŚĆI TITRANTA
 wykres E = f Vt został dołączony do sprawozdania na osobnej kartce
( )
 na wykresie przeprowadzono dwie linie trendu, jedną miedzy punktami 1-6 o równaniu:
E = -4,3217 Å"Vt + 368,83
gdzie współczynnik a1 = -4,3217 i współczynnik b1 = 368,83 oraz drugą między punktami 15-22
o równaniu:
E = -2,0550 Å"Vt + 271,51
gdzie współczynnik a2 = -2,0550 i współczynnik b2 = 271,51
III  WYZNACZENIE OBJ
TOÅšCI TITRANTA DLA PUNKTU PI
TEGO
a1 = -4,3217 (współczynnik a prostej  linii trendu dla punktów 1-6)
b1 = 368,83 (współczynnik b prostej  linii trendu dla punktów 1-6)
a2 = -2,0550 (współczynnik a prostej  linii trendu dla punktów 15-22)
b2 = 271,51 (współczynnik b prostej  linii trendu dla punktów 15-22)
 wyznaczenie równania trzeciej prostej biegnące w równej odległości miedzy pierwszą a drugą prostą
a1 + a2
a3 =
2
-4,3217 +
(-2,0550
)
a3 = = -3,1883
2
b1 + b2
b3 =
2
368,83 + 271,51
b3 = = 320,17
2
 prosta o równaniu E = -3,1883 Å"Vt + 320,17 również zostaÅ‚a naniesiona na wykres E = f Vt , a punkt
( )
przecięcia wykresu funkcji z tą prostą został zrzutowany na oś 0U, odczytana objętość Vt = 3,950 cm3
odpowiada ilości użytego titranta w punkcie równoważnikowym dla piątej próbki
IV  WYZNACZENIE ST
ŻENIA JODU
mol
ct = 0,01 (stężenie titranta użytego do miareczkowania)
dm3
Vp = 0,01dm3 (pobrana ilość roztworu mieszaniny reakcyjnej)
 ilość moli titranta użytych w reakcji obliczymy ze wzoru:
Vt Å"ct
nt =
1000
 dla pierwszej próbki Vt = 6,663 cm3 ilość moli titranta wynosi:
( )
6,663 Å"0,01
nt = = 6,663 Å"10-5 mola
1000
 z równania rekacji:
2
I2 + 2S2O2- = 2I- + S4O6-
3
wynika, że jeden mol jodu reaguje z dwoma molami titranta, dlatego też liczba moli jodu jest o połowę
mniejsza w porównaniu z liczbą moli titranta, gdy podzielimy ją jeszcze przez objętość pobranej mieszaniny,
ostatecznie otrzymamy wzór na obliczenie stężenia jodu:
0,5 Å" nt
c =
Vp
dla pierwszej próbki nt = 6,663 Å"10-5 mola stężenie jodu wynosi:
( )
0,5 Å"6,663Å"10-5 mol
c = = 3,332 Å"10-3
0,01 dm3
 pozostałe wyniki z obliczonym 1 c przedstawia tabelka:
îÅ‚ Å‚Å‚
mol dm3
îÅ‚ Å‚Å‚
îÅ‚ Å‚Å‚
lp t min. Vt ðÅ‚cm3 ûÅ‚ nt mola c 1 c
[ ] [ ]
ïÅ‚ śł
3
ïÅ‚dm śł
mol
ðÅ‚ ûÅ‚
ðÅ‚ ûÅ‚
1 6 min. 25s 6,663 6,663·10-5 3,332·10-3 300,17
2 16 min. 10s 5,751 5,751·10-5 2,876·10-3 347,77
3 26 min. 35s 5,082 5,082·10-5 2,541·10-3 393,55
4 36 min. 10s 4,570 4,570·10-5 2,285·10-3 437,64
5 46 min. 15s 3,950 3,950·10-5 1,975·10-3 506,33
V  WYKRES ODWROTNOSCI ST
ŻENIA JODU OD CZASU
 wykres 1 c = f t został dołączony do sprawozdania na osobnej kartce
( )
 równanie prostej z wykresu 1 c = f t ma postać:
( )
1 c = 5,0285 Å"t + 264,50
 stała szybkości reakcji jodowania aniliny k jest równa wartości współczynnika a z równania prostej
i wynosi:
dm3
k = 5,0285
mol Å" min
VI  WYZNACZENIE POCZ
TKOWEGO ST
ŻENIA JODU
mol
cjodu = 0,04 (stężenie roztworu jodu użytego do reakcji jodowania aniliny)
dm3
Vk = 0,1dm3 (objętość mieszaniny w której zachodziła reakcja)
Vp = 0,01dm3 (pobrana ilość mieszaniny reakcyjnej)
1 c = 5,0285 Å" t + 264,50 (równanie prostej z wykresu 1 c = f t )
( )
 rzeczywiste stężenie jodu na początku reakcji wynosi:
Vp
*
c0 = cjodu Å"
Vk
0,01 mol
*
c0 = 0,04 Å" = 0,00400
0,1 dm3
 eksperymentalne stężenie jodu na początku reakcji wynosi obliczymy z przekształconego równania
prostej:
1
c0 =
5,0285 Å" t + 264,50
 stężenie jodu na początku reakcji obliczymy wstawiając do tego równania t = 0:
1 mol
c0 = = 0,00378
5,0285 Å"0 + 264,50 dm3
VII  WYLICZENIE I DYSKUSJA BA

DÓW POMIARÓW
mol
c0 = 0,00378 (eksperymentalnie wyznaczone stężenie jodu na początku reakcji)
dm3
mol
*
c0 = 0,00400 (rzeczywiste stężenie jodu na początku reakcji)
dm3
 błąd bezwzględny dla C0 wynosi:
"
"c0 = c0 - c0
mol
"c0 = 0,00400 - 0,00378 = 0,00022
dm3
 błąd względny procentowy dla C0 wynosi:
"c0 0,00022
= Å"100% = 5,48%
"
c0 0,00400
Błąd wskazuje na mało dokładne wykonanie ćwiczenia. Błędy, które mogły się pojawić to:
Błędy wynikające z pobierania próbek pipetą,
Błędy aparatury użytej w ćwiczeniu,
Błąd wyznaczenia objętości titranta w punkcie równoważnikowym piątej próbki,
Błąd związany z faktem, iż mieszanina reakcyjna spływała do zlewek powoli przez co reakcja nie była zahamowana
w jednym momencie,
Błąd związany z faktem, iż pewna ilość jodu nie została dodana do mieszaniny reakcyjnej.
E = f(Vt)
370
350
330
310
290
270
250
0 1 2 3 4 5 6 7 8
V [cm3]
t
E
[mV]
E
=
-
4
,
3
2
1
7
·
V
+
3
6
t
8
,
8
3
E
=
-
3
,
1
8
8
3
·
V
+
3
2
0
t
,
1
7
E
=
-
2
,
0
5
5
0
·
V
+
2
7
1
,
5
1
t
1/c = f(t)
530
500
470
440
410
380
350
320
290
260
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
t [min]
3
1/c
[dm /mol]
0
5
,
4
6
2
+
t
·
5
8
2
0
,
5
=
c
/
1