3.11.2010 |
Mateusz Kaniewski Marcin Górski |
Gr.V
|
Ćwiczenia 30 |
Iloczyn Rozpuszczalności |
|
Celem tego ćwiczenia jest doświadczalne wyznaczenie iloczynu rozpuszczalności.
Wykonanie ćwiczenia:
WYKONANIE ĆWICZENIA:
1. Wykalibrowaliśmy konduktometr przed pomiaremi
2. Pomiary wykonywaliśmy tak, że oznaczany roztwór umieszczaliśmy w naczyńku pomiarowym i zanurzaliśmy w nim elektrodę konduktometru. Przełącznik zakresów pomiaru przełączaliśmy tak, aby wychylenie wskazówki było możliwie jak najdalej w prawo.
3. W sposób opisany w punkcie 2 wykonaliśmy pomiar przewodnictwa dla 0,1 M roztworu wodnego KCl.
4. Wykonaliśmy pomiar przewodnictwa dla rozpuszczalnika (wody destylowanej).
5. Wykonaliśmy pomiar przewodnictwa dla wodnych roztworów BaSO4, BaCO3, SrSO4, PbSO4 i PbCO3 w następujący sposób:
Z każdej otrzymanej kolby z roztworami wodnymi odpowiednich soli wykonaliśmy pomiar przewodnictwa w sposób opisany w punkcie 2.
Po pomiarze uzupełnialiśmy odpowiedni roztwór wodny do zaznaczonej kreski na kolbie i stawialiśmy na wytrząsarce. Po 10 minutach wytrząsania wykonywaliśmy pomiar w sposób opisany w punkcie 2.
Działania powyżej wykonywaliśmy do uzyskania 7 wyników dla każdego wodnego roztworu soli.
II Opracowanie wyników:
Sól |
1/R [Ω-1] |
χ [Ω-1 cm-1] |
c [mol dm-3]] |
L |
L |
Błąd |
Błąd względny pomiaru[%] |
BaSO4 |
8,5E-06 |
4,4E-05 |
7,7E-05 |
5,9E-09 |
1,00E-10 |
5,82E-09 |
5817,90 |
|
7,0E-06 |
2,7E-05 |
4,7E-05 |
2,2E-09 |
1,00E-10 |
2,14E-09 |
2141,10 |
|
7,0E-06 |
2,7E-05 |
4,7E-05 |
2,2E-09 |
1,00E-10 |
2,14E-09 |
2141,10 |
|
6,5E-06 |
2,2E-05 |
3,7E-05 |
1,4E-09 |
1,00E-10 |
1,30E-09 |
1304,58 |
|
7,0E-06 |
2,7E-05 |
4,7E-05 |
2,2E-09 |
1,00E-10 |
2,14E-09 |
2141,10 |
|
6,5E-06 |
2,2E-05 |
3,7E-05 |
1,4E-09 |
1,00E-10 |
1,30E-09 |
1304,58 |
|
6,0E-06 |
1,6E-05 |
2,8E-05 |
7,6E-10 |
1,00E-10 |
6,63E-10 |
662,60 |
BaCO3 |
5,0E-05 |
5,1E-04 |
9,7E-04 |
9,4E-07 |
3,16E-09 |
9,33E-07 |
29508,00 |
|
4,5E-05 |
4,6E-04 |
8,6E-04 |
7,4E-07 |
3,16E-09 |
7,38E-07 |
23345,53 |
|
3,8E-05 |
3,8E-04 |
7,1E-04 |
5,1E-07 |
3,16E-09 |
5,04E-07 |
15924,71 |
|
3,6E-05 |
3,5E-04 |
6,6E-04 |
4,3E-07 |
3,16E-09 |
4,31E-07 |
13615,58 |
|
3,2E-05 |
3,1E-04 |
5,8E-04 |
3,4E-07 |
3,16E-09 |
3,38E-07 |
10684,46 |
|
2,9E-05 |
2,8E-04 |
5,2E-04 |
2,7E-07 |
3,16E-09 |
2,67E-07 |
8452,18 |
|
2,9E-05 |
2,8E-04 |
5,2E-04 |
2,7E-07 |
3,16E-09 |
2,67E-07 |
8452,18 |
SrSO4 |
7,8E-05 |
8,3E-04 |
1,5E-03 |
2,2E-06 |
6,31E-07 |
1,59E-06 |
252,29 |
|
5,2E-05 |
5,4E-04 |
9,6E-04 |
9,3E-07 |
6,31E-07 |
2,96E-07 |
46,92 |
|
5,2E-05 |
5,4E-04 |
9,6E-04 |
9,3E-07 |
6,31E-07 |
2,96E-07 |
46,92 |
|
6,2E-05 |
6,5E-04 |
1,2E-03 |
1,4E-06 |
6,31E-07 |
7,28E-07 |
115,44 |
|
6,0E-05 |
6,3E-04 |
1,1E-03 |
1,3E-06 |
6,31E-07 |
6,35E-07 |
100,69 |
|
5,5E-05 |
5,7E-04 |
1,0E-03 |
1,0E-06 |
6,31E-07 |
4,17E-07 |
66,10 |
|
5,5E-05 |
5,7E-04 |
1,0E-03 |
1,0E-06 |
6,31E-07 |
4,17E-07 |
66,10 |
PbSO4 |
3,4E-05 |
3,3E-04 |
5,5E-04 |
3,1E-07 |
1,58E-08 |
2,90E-07 |
1831,83 |
|
3,0E-05 |
2,9E-04 |
4,8E-04 |
2,3E-07 |
1,58E-08 |
2,13E-07 |
1341,92 |
|
3,1E-05 |
3,0E-04 |
5,0E-04 |
2,5E-07 |
1,58E-08 |
2,31E-07 |
1457,69 |
|
3,3E-05 |
3,2E-04 |
5,3E-04 |
2,9E-07 |
1,58E-08 |
2,70E-07 |
1702,65 |
|
3,6E-05 |
3,6E-04 |
5,9E-04 |
3,5E-07 |
1,58E-08 |
3,33E-07 |
2103,60 |
|
3,3E-05 |
3,2E-04 |
5,3E-04 |
2,9E-07 |
1,58E-08 |
2,70E-07 |
1702,65 |
|
3,1E-05 |
3,0E-04 |
5,0E-04 |
2,5E-07 |
1,58E-08 |
2,31E-07 |
1457,69 |
PbCO3 |
4,5E-06 |
-1,1E-06 |
-2,0E-06 |
4,1E-12 |
7,94E-14 |
4,03E-12 |
5068,12 |
|
4,8E-06 |
2,3E-06 |
4,1E-06 |
1,6E-11 |
7,94E-14 |
1,63E-11 |
20572,50 |
|
4,7E-06 |
1,1E-06 |
2,0E-06 |
4,1E-12 |
7,94E-14 |
4,03E-12 |
5068,12 |
|
4,6E-06 |
0,0E+00 |
0,0E+00 |
0,0E+00 |
7,94E-14 |
7,94E-14 |
100,00 |
|
4,9E-06 |
3,4E-06 |
6,1E-06 |
3,7E-11 |
7,94E-14 |
3,69E-11 |
46413,12 |
|
5,0E-06 |
4,5E-06 |
8,1E-06 |
6,6E-11 |
7,94E-14 |
6,56E-11 |
82589,99 |
|
4,8E-06 |
2,3E-06 |
4,1E-06 |
1,6E-11 |
7,94E-14 |
1,63E-11 |
20572,50 |
Tabela 1.
Sałej konduktometru obliczamy ze wzoru:
,
gdzie: χ - przewodnictwo właściwe 0,1 M KCl,
- wartość przewodnictwa dla 0,1 M KCl, mierzona na konduktometrze,
K - stała konduktometru.
= 0,00103 [Ω-1] - wynik pomiaru przewodnictwa w temperaturze 20oC
χ = 0,01167 [Ω-1 cm-1] - przewodnictwo właściwe 0,1 M KCl w temperaturze 20oC
11,3301 [cm-1]
Obliczanie przewodnictwa dla badanych wodnych roztworów soli:
,
gdzie: χ - przewodnictwo właściwe badanego wodnego roztworu soli,
- wartość przewodnictwa dla badanego wodnego roztworu soli
K - stała konduktometru.
Wyniki obliczeń zestawiono w Tabeli 1.
Obliczanie stężeń badanych wodnych roztworów soli:
gdzie: λ+ , λ- - graniczne przewodnictwo równoważnikowe kationu i anionu,
z+ , z- - ładunek kationu i anionu(wynoszą w tym ćwiczeniu po 2),
c - stężenie badanej trudno rozpuszczalnej soli,
F - stała Faraday'a,
α+ , α- - liczba kationów lub anionów otrzymanych w wyniku rozpuszczania
soli w wodzie( wynoszą one w tym ćwiczeniu po jeden, na podstawie równań reakcji).
Graniczne przewodnictwa równoważnikowe odpowiednich anionów i kationów[mΩ-1 m2 mol-1]:
SO42-
|
160,0
|
Ba2+
|
127,2
|
|
|
Sr2+ |
118,9 |
CO32- |
138,6 |
Pb2+ |
141,0 |
Tabela 2.
Wyniki obliczeń zestawiono w Tabeli 1.
Obliczanie iloczynu rozpuszczalności:
L =
gdzie: L - iloczyn rozpuszczalności
gdzie: L - iloczyn rozpuszczalności,
c - stężenie badanej trudno rozpuszczalnej soli,
α+ , α- - liczba kationów lub anionów otrzymanych w wyniku rozpuszczania
soli w wodzie.
Wyniki obliczeń zestawiono w Tabeli 1.
III. Oszacowanie błędów:
Błąd pomiaru bezwzględny =
Błąd pomiaru względny[%] =
Wyniki obliczeń zestawiono w Tabeli 1.
V. Wnioski:
Wyznaczyliśmy iloczyny rozpuszczalności badanych soli, jednakże te wartości różnią się znacząco od literaturowych. Jest to spowodowane różnicą temperatur jakie panowały w laboratorium podczas wykonywania ćwiczenia, oraz temperatury dla której były podane literaturowe wartości iloczynu rozpuszczalności.