Mariusz Rydzewski 23.10.2004

Ćwiczenie nr 11

Ebuliometryczne wyznaczanie

współczynnika osmotycznego mocnych elektrolitów.

6. Opis wykonania ćwiczenia.

• Wlewam do erlenmeyerki ok. 100 cm³ wody destylowanej i ważę ją na wadze technicznej z dokładnością do 0,01g

• Odłączam chłodnicę od ebuliometru, zamykam jego dolny wylot i wlewam wodę z erlenmeyerki tak, aby sięgała do kreski w głównym zbiorniku

• Ważę erlenmeyerkę z resztą wody

• Łączę chłodnicę z ebuliometrem, włączam przepływ wody, podłączam ebuliometr do autotransformatora (a ten do sieci elektrycznej)

• Zwiększam stopniowo napięcie w autotransformatorze aż do 90V

• Gdy woda zaczyna wrzeć, zaczynam, co 30 sekund odczytywać (za pomocą lupy) i notować temperaturę (przy odczycie uderzam lekko bagietką z gumową nasadką w termometr)

• Przygotowuję 1 naważkę KNO₃:

• Na wadze technicznej ważę puste naczyńko i odważam w nim około 1g KNO₃

• Tą samą idważkę ważę na wadze analitycznej

• Wsypuję odważkę do ebuliometru

• Ważę puste naczyńko

• Wyznaczam temperaturę wrzenia roztworu, postępując tak jak przy wodzie destylowanej

• Wyłączam ogrzewanie

• Przygotowuję 2, 3, 4 i 5 naważkę, wykonuję te same czynności jak przy 1 naważce.

• Mierzę temperatury wrzenia każdego z roztworów

• Po dokonaniu pomiarów przepłukuję ebuliometr wodą destylowaną

W obliczeniach będę korzystał z następujących wzorów:

Do obliczenia molarności roztworu [kg/mol] będę używał wzoru:

, gdzie:

a -masa substancji rozpuszczonej [kg],

b -masa wody [kg],

M_­­­_­t -teoretyczna masa molowa badanej substancji [kg/mol].

Natomiast współczynnik izotoniczny (i) zostanie obliczony ze wzoru:

a, współczynnik osmotyczny (g) ze wzoru:

, gdzie:

v -liczba jonów powstająca z jednej cząsteczki badanej substancji,

a -masa substancji rozpuszczonej [kg],

b -masa wody [kg],

K₀ -stała ebulioskopowa [Kkg/mol],

∆T_w -zmiana temperatury wrzenia.

7.Obliczenia.

W obliczeniach przyjmuję, że stała ebulioskopowa wody ma wartość:
[K kg mol^-1]

Przykładowe obliczenie masy molowej dla 1 naważki:

Przykładowe obliczenia współczynnika izotonicznego:

Przykładowe obliczenia współczynnika osmotycznego:

Mt [kg mol-1]	b[kg]	K0 [K kg mol^-1]	v	p [mmHg]	p [hPa}	Twody [K]
0,1011	0,06501	0,521	2	760,2	1013,52	0,41

Nr roztworu	a[kg]	m [mol kg^-1]	∆Tw [K]	i	g
1	0,0009787	0,1489	0,1450	1,8690	0,9345
2	0,0019534	0,2972	0,3250	2,0989	1,0494
3	0,0029477	0,4485	0,4750	2,0328	1,0164
4	0,0039029	0,5938	0,6000	1,9394	0,9697

Oznaczanie średniej wartości współczynnika osmotycznego:

, gdzie

x_śr -średnia wartość współczynnika osmotycznego

x_i -warość i tego pomiaru pojedynczego

n -liczba wyników

Odchylenie pojedynczego pomiaru współczynnika osmotycznego:

, gdzie

x_śr -średnia wartość współczynnika osmotycznego

e_i -odchylenie pojedyncze i tego pomiaru

x_i -warość i tego pomiaru pojedynczego

n -liczba wyników

Odchylenie standardowe współczynnika osmotycznego:

Czyli mój wynik ciśnienia osmotycznego można sprowadzić do postaci:

0,9925
0,0506

8.Wnioski.

Wykonując ćwiczenie 11 stwierdzamy doświadczalnie, że wprowadzając do roztworu substancję zmieniamy jego właściwości fizyczne. Widzimy tutaj jak i o ile zwiększa się temperatura wrzenia w miarę zwiększania stężenia KNO₃. Wzrost temperatury wrzenia jest proporcjonalny do wielkości naważki substancji rozpuszczonej. Widoczne to jest we wzorze:
, w którym b,M_t,K₀ oraz obliczany współczynnik izotoniczny są wartościami stałymi.

Uważam, że metoda, którą dokonywaliśmy pomiaru temperatury wrzenia jest dobra (pozwoliła zobaczyć wzrost temperatury, obliczyć współczynnik osmotyczny) i łatwo jest jej się nauczyć. Współczynnik osmotyczny powinien wyjść jednakowy dla wszystkich pomiarów. Z moich zestawionych wyników trochę się różni, czyli gdzieś został popełniony błąd. Ten błąd mógł być spowodowany tym, że substancja wsypywana mogła nie dotrzeć w całości do zbiornika głównego osadzając się na ściankach pod szlifem chłodnicy.

3

---