5.Opis wykonywania ćwiczenia:
Przed przystąpieniem do wykonywania ćwiczenia naczynie termostatowe połączone z termostatem zostało dokładnie umyte i wysuszone. Podłączony do prądu termostat został włączony i uruchomiono przepływ wody przez chłodnicę. Na wadze technicznej zostały zważone suche erlenmajerki ze szlifem. Kolejnym etapem było odmierzanie dokładnych objętości wody (wartości zestawiono poniżej), następnie ponownie zważono. Kolejnym etapem było dodanie dokładnych objętości r-ru alkoholu etylowego i zważono raz jeszcze. Tak przygotowane r-ry przelewano kolejno do termostatowanego naczynka i zamknięto koreczkiem. Każdy z nich pozostawał w tym naczynku przez około 10 minut. Po upływie tego czasu przystąpiono do wyznaczenia gęstości r-rów poprzez warzenie hydrostatyczne za pomocą wagi torsyjnej. Po wyznaczeni masy pozornej pływaka w danym r-rze umyto naczynie pomiarowe oraz pływak (bez zdejmowania pływaka z szalki) a następnie wysuszono je. Czynności te powtórzono dla pozostałych r-rów. Po zakończeniu pomiarów wszystkie naczynia umyto i osuszono.
6.Cel wykonywania ćwiczenia:
Doświadczalne wyznaczenie objętości właściwych r-ru oraz cząstkowych objętości molowych składników w zależności od składu mieszaniny dwu składników.
7.Zestawienie wyników pomiarów:
Nr r-ru |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
V H2O [cm3] |
30 |
25 |
20 |
15 |
12 |
5 |
0 |
V alkoholu [cm3] |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
nr |
|
masy kolbek |
masa pozorna |
|
kol |
Pustej |
z wodą |
z wodą i alkoholem |
nurka |
2 |
60,38 |
90,06 |
97,82 |
0,0985 |
3 |
61,07 |
85,8 |
97,46 |
0,101 |
4 |
60,48 |
80,25 |
95,8 |
0,1225 |
5 |
60,45 |
75,21 |
94,7 |
0,1253 |
6 |
60,82 |
70,63 |
93,9 |
0,1455 |
7 |
61,66 |
66,52 |
93,68 |
15,85 |
8 |
60,56 |
60,56 |
91,66 |
16,95 |
R-ry 1 i 9 odpowiadają r-rom: 1-szy r-rowi czystej wody, 9-ty r-rowi czystego etanolu.
Gęstość wody i alkoholu w temp 25,5ºC wynoszą odpowiednio:
dw=0,9969 [g/cm3],
da=0,7852 [g/cm3],
masa pozorna nurka w wodzie mp=0,7852 [g].
8.Obliczenia:
Gęstość badanych r-rów wyliczamy na podstawie wzoru:
,
Gdzie: mrz - masa rzeczywista nurka mrz=0,49612 [g],
mp - masa pozorna zmierzona wagą torsyjną [g],
dx - gęstość badanego r-ru w temp 25,5ºC [g/cm3],
v - objętość pływaka [cm3].
Objętość pływaka wyznaczamy, ze wzoru na gęstość dla znanej wartości gęstości wody:
nr |
masa |
masa absolutna |
Mw + Ma |
Ułamek wagowy |
Gęstość r-ru |
Objętość |
r-ru |
Wody [g] |
Alkoholu [g] |
[g] |
Alkoholu x2 |
[g/cm3] |
Właściwa [cm3/g] |
1 |
- |
- |
- |
0,000 |
0,9969 |
1,0031 |
2 |
29,7110 |
7,7290 |
37,4400 |
0,206 |
0,9437 |
1,0596 |
3 |
24,7781 |
11,9719 |
36,7500 |
0,326 |
0,9378 |
1,0663 |
4 |
19,8322 |
15,4878 |
35,3200 |
0,438 |
0,8870 |
1,1274 |
5 |
14,8380 |
19,4120 |
34,2500 |
0,567 |
0,8803 |
1,1359 |
6 |
9,9031 |
23,1769 |
33,0800 |
0,701 |
0,8326 |
1,2011 |
7 |
4,9686 |
27,0514 |
32,0200 |
0,845 |
0,8018 |
1,2471 |
8 |
0,0124 |
30,9756 |
30,9880 |
0,996 |
0,7758 |
1,2889 |
9 |
- |
- |
- |
1,000 |
0,7852 |
1,2736 |
Ułamek wagowy przelicza się ze wzoru:
x2=M2/(Mw+Ma)