---

Overview

czytaj mnie
wpisz swoje pomiary
obliczenia
Wykres
nietykaj

---

Sheet 1: czytaj mnie

Dane ogólne:
Arkusz przeznaczony do wspomagania opracowania laborki z chemii fizycznej pod nazwą:
"Wpływ siły jonowej roztworu na stałą szybkości reakcji jonowej"
mającej w semestrze letnim 2003 nr 3
Autor:	gueel		20 V 03			v 60sn
					Instrukcja:
1	Otwórz kartę arkusza "wpisz swoje pomiary" i w zielone pola wpisz wartości uzyskane podczas pomiarów w laboratorium
2	Otwórz kartę arkusza "obliczenia"
	a)	wpisz w zielone miejsce za tekstem:				Przykładowe obliczenia dla roztworu nr
		liczbę całkowitą od 1 do 6, która jest numerem roztworu dla którego będą wykonywane przykładowe obliczenia. Wyniki obliczeń dla wszystkich roztworów znajdziesz w tabelce pod przykładowym obliczeniem
	b)	w dalszych fragmentach tej karty możesz wpisywać inną liczbę całkowitą z zakresu od 1 do 6
	c)	wpisz w zielone miejsce za tekstem:				po czasie
		jedną z następujących liczb: 5; 10; 15; 20; 25; 30
		jest to czas dla którego z odczytanych wartości pomiarów ma być wykonane przykładowe obliczenie
	d)	kolor zielony wygląda tak:								{:-)
		[uwaga dla osób mających problemy z oznaczeniami analitycznymi]
3	Sprawdzanie
	a)	Sprawdź, czy wyniki są realne			(minus dła ładunku jonu ujemnego zA?)
	b)	Sprawdź, czy nie występują w tekście błędy ortograficzne itp.
	c)	Sprawdź, czy tekst, tabelki są prawidłowo sformatowane, w razie konieczności dokonaj korekt
	d)	Spisz lub wydrukuj co chcesz
4	Koniecznie udaj się do swojego prowadzącego z wynikami w celu konsultacji wyników (lub obgadaj je z osobą która już robiła tą laborkę [nie mam pewności, czy arkusz liczy prawidłowo]
5	Jeśli arkusz prawidłowo spełnia swoje zadanie rozpowszechnij go nieodpłatnie wśród potrzebujących
6	W geście wdzięczności:
	a)	przeznacz 1 zł na osoby potrzebujące
	b)	nie niszcz wyposażenia pracowni
	c)	umyj zęby przed wyjściem do uczelni
	d)	nie marnuj etanolu (substancja bardzo przydatna, odpowiednio dawkowana ma właściwości lecznicze. Posiada ciekawą zdolność wyczulania zmysłu słuchu po odpowiednim czasie retencji [kilka do kilkunastu godzin od zaaplikowania ] )

---

Sheet 2: wpisz swoje pomiary

Przygotowywanie roztworów roboczych
		Stężenie roztworów wyjściowych				[mol/l]
		fiolet krystaliczny				0,0001
		azotan potasu				1
		wodorotlenek potasu				0,1
		Objętości roztworów podstawowych użytych
		do przygotowania roztworów roboczych
		roztwór	( kolbka	50	ml	)
			fiolet krystaliczny	sól KNO3	KOH	woda H2O
			[ml]	[ml]	[ml]	[ml]
		1	10	0,0	5	35,0
		2	10	0,5	5	34,5
		3	10	2,5	5	32,5
		4	10	5,0	5	30,0
		5	10	10,0	5	25,0
		6	10	12,5	5	22,5
				Skład roztworu
		Stężenia poszczególnych składników
		roztwór	kolbka	50	ml
			fiolet krystaliczny	sól KNO3	KOH
			[mol/l]	[mol/l]	[mol/l]
		1	2E-05	0,00	0,01
		2	2E-05	0,01	0,01
		3	2E-05	0,05	0,01
		4	2E-05	0,10	0,01
		5	2E-05	0,20	0,01
		6	2E-05	0,25	0,01
Szukanie długości fali elektromagnetycznej dla której absorpcja jest największa
	Długość fali dla której roztwór wykazywał maksymalną absotpcję						l	=	590	[nm]
	Wartość absorbancji dla roztworu o stężeniu fioletu krystalicznego 2*10-5 M							Eo	=	1,489
		roztwór	Ekstynkcja roztworów po różnym czasie od przyżądzenia
			czas [min]	5	10	15	20	25	30
			[s]	300	600	900	1200	1500	1800
		1	Ekstynkcja	0,882	0,565	0,383	0,274	0,210	0,170
		2		0,931	0,579	0,423	0,311	0,242	0,204
		3		0,990	0,593	0,498	0,369	0,284	0,230
		4		1,076	0,800	0,592	0,465	0,368	0,299
		5		1,146	0,874	0,666	0,528	0,421	0,343
		6		1,160	0,932	0,741	0,610	0,505	0,433

---

Sheet 3: obliczenia

Obliczanie stałej szybkości reakcji dla różnych roztworów po określonym czasie ze wzoru:
							2,303					Eo
					k	=	--------------------			lg	-------------------
								t				E
	gdzie:
		t	-	czas po którym była badana ekstynkcja roztworu
		Eo	-	ekstynkcja roztworu w chwili początkowej (przed dodaniem jonów -OH)
		E	-	ekstynkcja roztworu w chwili t
		k	-	stała szynkości reakcji
Przykładowe obliczenia dla roztworu nr								Król: Liczba całkowita od 1 do 6 2	po czasie			Król: wstaw jedną z liczb: 5; 10; 15; 20; 25; 30 5		[min]	=	300		[s]
	Dane:
		t	=	5		[min]
		Eo	=	1,489
		E	=	0,931
							2,303				1,489
					k	=	--------------------			lg	-------------------
							5				0,931
					k	=	0,4606		*	lg	1,59936
					k	=	0,4606		*	0,2039
					k	=	0,093916		[min-1]
				Tabela zawiera wyliczone wartości stałej szybkości reakcji [min-1]
				czas [min]		5		10		15		20		25		30
						k5min		k10min		k15min		k20min		k25min		k30min
			roztwór	1		0,10475		0,09692		0,09054		0,08465		0,07836		0,07235
				2		0,09394		0,09447		0,08391		0,07832		0,07269		0,06627
				3		0,08165		0,09208		0,07303		0,06977		0,06629		0,06227
				4		0,06498		0,06214		0,06150		0,05820		0,05592		0,05352
				5		0,05237		0,05329		0,05365		0,05185		0,05054		0,04895
				6		0,04995		0,04686		0,04653		0,04463		0,04326		0,04118
Obliczanie średniej stałej szybkości reakcji
	Przykładowe obliczenia dla roztworu nr								Król: Liczba całkowita od 1 do 6 2
	kśr	= (	k5min		+	k10min		+	k15min		+	k20min		+	k25min		+	k30min		) : 6
	kśr	= (	0,09394		+	0,09447		+	0,08391		+	0,07832		+	0,07269		+	0,06627		) : 6
	kśr	=	(	0,4896		) : 6
	kśr	=	0,0816		[min-1]
								roztwór		kśr
								1		0,0879
								2		0,0816
								3		0,0742
								4		0,0594
								5		0,0518
								6		0,0454
Obliczanie logarytmu dziesiętnego ze średniej wartości stałej szybkości reakcji
Przykładowe obliczenia dla roztworu nr								Król: Liczba całkowita od 1 do 6 3
	Dane:
		k	=	0,0742		[min-1]
												-1,13
					k	=	0,0742			=	10
						lg k	=	-1,13
								roztwór		lg kśr
								1		-1,056
								2		-1,088
								3		-1,130
								4		-1,226
								5		-1,286
								6		-1,343
Przekształcanie wzoru na siłę jonową roztworu
			1
	J	=	------	S	ci	*	zi2
			2
	gdzie:
		ci	-	stężenie i-tego jonu w roztworze
		zi	-	ładunek i-tego jonu
	Ponieważ fiolet krystaliczny, wodorotlenek potasowy oraz sól azotan potasu
	składają się z jonów o ładunku równym jedności wzór upraszcza się do postaci:
			1
	J	=	------	S	ci
			2
	Uwzględniając występujące jony równanie porzyjmuje postać:
			1	(													)
	J	=	------		[K+]	+	[NO3-1]		+	[OH-]		+	[Fi+]		+	[A-]
			2
	gdzie:
		[K+]		-	stężenie jonu K+				równe sumie stężeń					[KNO3]		i	[KOH]
		[NO3-1]		-	stęzenie jonu NO3-1				równe stężeniu azotanu potasowego
		[OH-]		-	stężenie jonu OH-				równe stężeniu wodorotlenku potasowego
					(stężenie tych jonów pochodzące od innych substancji pomija się
					ze względu na ich niewielką wartość)
		[Fi+]		-	stężenie kationu fioletu krystalicznego
		[A-]		-	stężenie anionu jednowartościowego towarzyszącego fioletowi krystalicznemu
					równe stężeniu fioletu krystalicznego
Obliczanie stężeń jonów występujących w roztworze
	Przykładowe obliczenia dla roztworu nr								Król: Liczba całkowita od 1 do 6 2
	Dane:
		[FiA]		=	2E-05		[mol/l]
		[KNO3]		=	0,01		[mol/l]
		[KOH]		=	0,01		[mol/l]
			[K+]		=	[KOH]		+	[KNO3]					[Fi+]		=	[FiA]
																	2E-05
			[K+]		=	0,01		+	0,01					[Fi+]		=			[mol/l]
			[K+]		=	0,02		[mol/l]
			[NO3-1]		=	[KNO3]								[A-]		=	[FiA]
			[NO3-1]		=	0,01		[mol/l]						[A-]		=	2E-05		[mol/l]
			[OH-]		=	[KOH]
			[OH-]		=	0,01		[mol/l]
			Tabela zawierająca obliczone stężenia jonów dla różnych roztworów [mol/l]
				roztwór		[K+]		[NO3-1]		[OH-]		[Fi+]		[A-]
				1		0,01		0,00		0,01		2E-05		2E-05
				2		0,02		0,01		0,01		2E-05		2E-05
				3		0,06		0,05		0,01		2E-05		2E-05
				4		0,11		0,10		0,01		2E-05		2E-05
				5		0,21		0,20		0,01		2E-05		2E-05
				6		0,26		0,25		0,01		2E-05		2E-05
Obliczanie mocy jonowej roztworu
			1	(													)
	J	=	------		[K+]	+	[NO3-1]		+	[OH-]		+	[Fi+]		+	[A-]
			2
	Przykładowe obliczenia dla roztworu nr								Król: Liczba całkowita od 1 do 6 2
	Dane:
		[K+]		=	0,02		[mol/l]
		[NO3-1]		=	0,01		[mol/l]
		[OH-]		=	0,01		[mol/l]
		[Fi+]		=	2E-05		[mol/l]
		[A-]		=	2E-05		[mol/l]
			1	(															)
	J	=	------		0,02		+	0,01		+	0,01		+	2E-05		+	2E-05
			2
			1	(			)
	J	=	------		0,04004
			2
	J	=	0,02002
								siła jonowa roztworów
								roztwór		J
								1		0,01002
								2		0,02002
								3		0,06002
								4		0,11002
								5		0,21002
								6		0,26002
Obliczanie pierwiastka kwadratowego z siły jonowej roztworu
	Przykładowe obliczenia dla roztworu nr								Król: Liczba całkowita od 1 do 6 2
	Dane:
		J	=	0,02002
										1/2
						J1/2	=	0,02002
						J1/2	=	0,141
						roztwór		J		J1/2
						1		0,01002		0,100
						2		0,02002		0,141
						3		0,06002		0,245
						4		0,11002		0,332
						5		0,21002		0,458
						6		0,26002		0,510
Dane do wykresu lg k = f(J1/2)
						roztwór		J1/2		lg k
						1		0,100		-1,056
						2		0,141		-1,088
						3		0,245		-1,130
						4		0,332		-1,226
						5		0,458		-1,286
						6		0,510		-1,343
			Przecięcie osi oy w punkcie						( 0 ;	-0,984		)
			Nachylenie wykresu funkcji						Y =	-0,685
Obliczanie stałej Debye'a - Huckel'a
						Y	=	2	A'	*	zA	*	zB
		Jeśli	zA=	1		oraz		zB=	1		to:
								Y	=	2	A'
										Y
								A'	=	------
										2
	dla	Y	=	-0,685
										-0,685
								A'	=	-------------
										2
								A'	=	-0,3425

---

Sheet 4: Wykres

---

Sheet 5: nietykaj

Zmiany na tej stronie mogą zafałszować obliczenia
nie do druku
1	5
2	10
3	15			tablicowe		A'=-0,5091
4	20			lub	-0,5059
5	25			a może bez minusów
6	30
	1