1.Dane potrzebne do wykreślenia krzywej wzorcowej V o-Absorpcja
V 0,01-
nitrofenolu
Stężenie
molowego
Nr próby
o stężeniu
fenolanu
NaOH
Wartość
5*10-4mol/
[mol/ dm3]
I
II
III
[cm3]
średnia
dm3 [cm3]
1
1
9
0,00005
0,084
0,086
0,087
0,0857
2
2
8
0,0001
0,109
0,109
0,110
0,1093
3
3
7
0,00015
0,115
0,113
0,115
0,1143
4
4
6
0,0002
0,124
0,125
0,126
0,1250
5
5
5
0,00025
0,138
0,136
0,137
0,1370
6
6
4
0,0003
0,212
0,213
0,214
0,2130
7
7
3
0,00035
0,247
0,249
0,249
0,2483
8
8
2
0,0004
0,281
0,280
0,283
0,2813
9
9
1
0,00045
0,314
0,324
0,323
0,3203
10
10
0
0,0005
0,361
0,368
0,364
0,3643
Średnie
0,000275
Ā
0,199867
stężenie
Wyznaczenie równania regresji dla wykresu f(c)=A, gdzie regresja ma wartość liniową y=ax+b.
- obliczenie współczynnika regresji a z następującego wzoru dla ẍ=0,000275 ỹ= 0,199867
∑ (x - x)⋅ (y- y)
a =
∑
2
(x - x)
a = 638,(30)
b = 0,024(3)
- równanie regresji ma postać: y=638,(30)x+0,024(3) 2. Obliczenie ilości jonów fenolanowych wg wzoru: y
A
C
− b
−0,0243
= x=
→ C =
B''
a
B' '
638,3
próba 1 (pH=7,8) A= 0,280 CB-= 4,006*10-4
próba 2 (pH=7,4) A= 0,279 CB-= 3,990*10-4
próba 3 (pH=7,0) A= 0,219 CB-= 3,050*10-4
próba 4 (pH=6,6) A= 0,157 CB-= 2,079*10-4
próba 5 (pH=6,2) A= 0,164 CB-= 2,189*10-4
próba 6 (10cm3 0,01-molowego NaOH pH=12) A=0,281 CB-= 4,022*10-4
3. Obliczenie stopnia dysocjacji dla poszczególnych prób: c
B-
α = c 0
Gdzie: c0-stężenie początkowe o-nitrofenolu c0=1/11 X 5*10-3 = 4,545*10-4 mol*dm-3
próba 1 α = 0,8814
1
próba 3 α = 0,6711
próba 4 α = 0,4574
próba 5 α = 0,4816
próba 6 α = 0,8849
4. Obliczenie stopnia dysocjacji za pomocą wartości absorpcji.
= A
α
, gdzie A∞ = 0,281
∞
A
próba 1 α = 0,996
próba 2 α = 0,992
próba 3 α = 0,779
próba 4 α = 0,559
próba 5 α = 0,584
5. Obliczenie wartości stałej dysocjacji.
A. Obliczenie wartości C H O+¿ stosując wzór: 3
1
C
=
H O+❑
3
10 pH
1. C H O+¿ = 1.58*10-8
3
2. C H O+¿ = 3.98*10-8
3
3. C H O+¿ = 1*10-7
3
4. C H O+¿ = 2,51*10-7
3
5. C H O+¿ = 6,31*10-7
3
B. Obliczenie stałej dysocjacji oraz jej wykładnika.
c
∗ α
H O
K
3
=
+
pKa = − lg K
a
a
1− α
1. Ka = 1,174 *10-7, pKa= 6,93
2. Ka = 2,862 *10-7, pKa = 6,54
3. Ka =2,04*10-7 ,pKa = 6,69
4. Ka = 2,116*10-7, pKa = 6,67
5. Ka = 5,862*10-7, pKa =6,23
2
1.
Odrzucenie wyników niepewnych za pomocą testu Q Dixona.
Z: {1,174; 2,862; 2,04; 2,116; 5,862} *10-7
x
x
2 −
Q1 =
1 = 0,3601
Qtab = 0,642 (dla P = 95%)
x
x
5 −
1
x
x
5 −
Q5 =
4 = =0,7991
x
x
5 −
1
Q
Q
1 <
tab Wynik nr 5 jest wynikiem niepewnym, należy go odrzucić.
Q
Q
5 >
tab
2.
Obliczenia poszczególnych wartości statystycznych:
◦ Średnia arytmetyczna dla Ka: {1,174; 2,862; 2,04; 2,116}*10-7
K a =2,048*10-7
◦ Wariancja
s2= 4,7705*10-15
◦ Odchylenie standardowe próby
s =
2
s = 6,9096*10-8
◦ Odchylenie standardowe średniej arytmetycznej s
s =
n
s = 3,4545*10-8
3.
Ocena przedziału ufności na podstawie poziomu istotności α=0,05
◦ Wartość krytyczna (dla α=0,05) testu t-Studenta (k=n-1) t α,k = 3,18
◦ x − s ⋅ t
< x < x + s⋅ t
α ,k
α ,k
s ⋅ tα = 1,099*10-7
,k
x − s ⋅ tα =0,949*10-7
,k
x + s ⋅ tα =3,147*10-7
,k
◦ 0,949*10-7<x<3,147*10-7
Wszystkie wyniki Ka: {1,174; 2,862; 2,04; 2,116}*10-7 mieszczą się w przedziale ufności.
4.
Współczynnik zmienności W.
s
W =
⋅ 1 %
00
x
W= 33,74%
5.
Odchylenie standardowe regresji.
s =
yx
√Σ( y− Y)2
n−2
syx= 0,0251
3
Stopień dysocjacji jak i stałą dysocjacji można oznaczyć przy pomocy spektrofotometru. Jest to możliwe dzięki temu że słaby kwas w formie zdysocjowanej absorbuje promieniowanie w innym zakresie widmowym niż forma niezdysocjowana. Jest to bardzo prosty i szybki sposób określenia stopnia dysocjacji z stosunku absorbancji (gdy zostanie spełnione prawo Lamberta-Beera) lub za pomocą wzoru określającego stosunek stężenia cząstek zdysocjowanych do całkowitego stężenia roztworu – potrzebne dane można było odczytać z wykresu f(c)=A. Następnie możliwe było obliczenie stopnia dysocjacji dla kwasów w środowiskach o różnym pH. Wartość stałej dysocjacji definiuje nam stan równowagi pomiędzy formą niezdysocjowaną a zdysocjowaną substancji i definiujemy w następujący sposób:
c ⋅ c
K = B' H o
3
c
.
HB
4