ĆWICZENIE 1.

POMIAR STAŁYCHFIZYKOCHEMICZNYCH CIECZY.(Aceton)

Stałe fizykochemiczne są charakterystycznymi wielkościami określającymi w sposób jednoznaczny rodzaj i czystość substancji. Celem ćwiczenia jest określenie kilku z tych stałych, a mianowicie: gęstości, temperatury wrzenia, współczynnika załamania światła oraz napięcia powierzchniowego.

1. Wyniki pomiarów:

• temperatura wrzenia

• t = 55,9 ^oC

• p = 757mmHg

• badanie gęstości cieczy:

• m₀ - masa pustego piknometru: 68,66 g

• temperatura: 24^oC

• masa piknometru :

• z badaną cieczą

m = 90,44 g

m = 90,31 g

m = 90,36 g

• z wodą destylowaną

m = 96,36g

m = 95,35g

m = 96,36g

średnia: 90,37g średnia: 96,02g

• współczynnik załamania światła

n = 1,3580

n = 1,3590

średnia: 1,3585

• napięcie powierzchniowe - metoda stalagmometryczna

• dla badanej cieczy:

liczba kropel badanej cieczy

wypływającej ze stalagmometru

n = 85

n = 89

średnia: n = 87

• dla wody:

liczba kropel wody wypływająca ze stalagmometru(n₀)

n = 41

n = 43

średnia: n= 42

• napięcie powierzchniowe metoda pęcherzykowa

• dla wody dla badanej cieczy

h = 6mmH₂O h = 6mmH₂O

h_max = 49,8 h_max = 20,2

h_max = 49,5 h_max = 19,7

h_max = 50,4 h_max = 20,2

średnia: h_0max = 49,9mmH₂O średnia: h_max = 20,03 mmH₂O

2. Wykonanie obliczeń

• obliczenie temperatury wrzenia

- korzystając ze wzoru:

t_n = 55,78ºC

• obliczenie gęstości badanej cieczy

- korzystając ze wzoru:

gdzie: m - masa piknometru z badaną cieczą

m₀- masa samego piknometru

m_w - masa piknometru z wodą

- gęstość wody w temperaturze pomiaru 0,997296g/cm³

• obliczenie napięcia powierzchniowego

1. metoda pęcherzykowa

- korzystając ze wzoru:

gdzie: h,h_o - wysokość słupa wody dla cieczy badanej i wzorcowej

σ = 23,1
N/m

2. metoda stalagmometryczna

- korzystając ze wzoru:

gdzie: n_o - liczba kropel wody - 42

n - liczba kropel badanej cieczy - 87

σ =27,69
N/m

• wyznaczenie współczynnika załamania światła

współczynnik załamania światła został wyznaczony bezpośrednio za pomocą refraktometru po wstawieniu kąta granicznego.

n wynosi:

3.Oznaczanie czystości substancji

Zakładając bezbłędny odczyt wartości współczynnika załamania światła oraz zaniedbując wpływ różnicy temperatur pomiędzy danymi tablicowymi a temperaturą pomiaru w doświadczeniu, możemy określić czystość badanej próbki na podstawie analizy współczynnika załamania światła:

Próbka zawiera więc 0,01% zanieczyszczeń.

4. Wyliczenie niepewności pomiarowej

• dla temperatury wrzenia:

błąd = 0,9%

• dla gęstości:

błąd = 0,18%

• dla współczynnika załamania światła:

błąd = 0,007%

• dla napięcia powierzchniowego:

błąd = 2,18%

2)

błąd = 22,47%

5. Zestawienie wyników i danych literaturowych

	Gęstość [g/cm^3]	Napięcie powierzchniowe [N/m]		Współczynnik załam. światła	Temperatura wrzenia [^oC]
Wyliczenia	0,7913	^1)23,1	^2)27,69	1,3585	55,78
Dane lit.	0,7899	22,61		1,3586	56,3
Błąd %	0,18%	2,18%	22,47%	0,007%	0,9%

6. Wnioski z przeprowadzonego doświadczenia:

Uważam, że badaną cieczą był aceton. Wnioskuję to po porównaniu otrzymanych wyników stałych fizykochemicznych. Badana próbka była lekko zanieczyszczona, ponieważ otrzymana gęstość po wyliczeniu była większa od gęstości literaturowej. Największy błąd popełniamy podczas pomiaru napięcia powierzchniowego cieczy odczytując na skali manometrycznej wysokość słupa wody (natychmiastowe cofanie się słupa cieczy manometrycznej po wypchnięciu pęcherzyka powietrza w badanej cieczy). Przyczyną mogło być niedokładne liczenie ilości wypływających kropel z naczynia, niedokładne odczytanie słupa wody w metodzie pęcherzykowej oraz brak doświadczenia osoby przeprowadzającej pomiar. W przypadku pomiaru temperatury wrzenia i współczynnika załamania światła dokładność pomiaru związana jest z bezwładnością ludzkiego oka podczas odczytu wartości ze skali.

Anna Łukaszewska

TECHNOLOGIA CHEMICZNA

1

---