Wnioski i omówienie wyników:

W celu wyznaczenia  według równania Shedlowsky'ego do spożądzenia wykresów musiałem

odrzucić pięć pierwszych wyników gdyż odbiegały one od pozostałych dość znacząco( zaznaczone

są one kolorem szarym w tabeli zestawiającej wyniki). Wartości L(dośw) i L(teor) są do siebie

zbliżone choć nieco od siebie odbiegają. Może to być spowodowane niewystarczającym

wymieszaniem dodawanego elektrolitu, przez co nie w całej ojętości roztworu było identyczne

stężenie. W takim przypadku sonda rejestrowała inne przewodnictwo niż w rzeczywistości.

Dla roztworu KCl różnica między doświadczalnym, a teoretycznym jest znacznie mniejsza niż

w przypadku roztworu NaCl (widać to na dwóch ostatnich wykresach).

Wnioski:17

Pomimo tego, że ćwiczenie było wykonywane starannie dwa pierwsze pomiary konduktancji są obarczone dużymi błędami. Dotyczy to zarówno roztworu A, jak i roztworu B. Ciekawy jest fakt, że obydwa błędy są do siebie podobne- pierwsze pomiary są zaniżone, drugie są zaniżone jeszcze bardziej, a kolejne zdają się już być przeprowadzone poprawnie. Nie wiem, z czego może wynikać taki błąd- widziałem, że u innych osób, które wykonywały to ćwiczenie występuje również ta nieprawidłowość. Nie sądzę, by było to spowodowane zbyt krótkim czasem termostatowania lub niewystarczającym mieszaniem, gdyż wszystkie pomiary były przeprowadzane w ten sam sposób. Podczas obliczania przewodnictw granicznych postanowiłem nie uwzględniać tych dyskusyjnych pomiarów w regresji liniowej, dzięki czemu otrzymałem dosyć wysokie współczynniki determinacji. Uzasadniam odrzucenie tych punktów faktem, że znacznie zmieniają one przebieg linii, co widać na wykresach.

Wykresy zależności przewodnictwa od pierwiastka ze stężenia pokazują także, że nie występuje pełna zgodność danych doświadczalnych z teorią- w przypadku elektrolitu A dane przewodnictwa doświadczalne są zawyżone, jednak mają podobna tendencje do wartości teoretycznych. Zbieżność ta nie występuje w przypadku elektrolitu B- krzywa doświadczalna początkowo biegnie ponad linią teoretyczną, ale z racji tego, że szybciej maleje, przecina ją i biegnie pod nią, przy czym dla najwyższych wartości pierwiastka ze stężenia są to już rozbieżności dosyć znaczące. Lepiej sytuacja wygląda dla elektrolitu A- dla wyższych wartości pierwiastka ze stężenia wartości eksperymentalne i teoretyczne zbliżają się do siebie.

Po przeprowadzeniu doświadczenia i opracowaniu jego wyników mogę stwierdzić, że wraz ze wzrostem stężenia zmniejsza się konduktancja molowa elektrolitów. Najlepiej jest to widoczne na wykresach konduktancji teoretycznej i doświadczalnej.

Wnioski:17

Odchylenie na wykresie
wynika ze zmierzonego przewodnictwa wody, które wynosi 2,73
. Gdyby woda nie wykazywała przewodnictwa, wyniki doświadczenia pozostałyby w bardzo dużej zgodności z teoretycznymi przewodnictwami molowymi. Znaczne odchylenia uzyskano dla stężenia 13,47 mol/m³. Odczytana z wykresu wartość granicznego przewodnictwa KCl wynosi 1,31*10 ^{- 1}[om ^-1 m² mol ^{- 1}]. Zarówno zależność
, jak i
są zależnościami liniowymi. Wartość
maleje wraz ze wzrostem stężenia, podobnie
maleją wraz ze wzrostem pierwiastka stężenia.

Wnioski17

Z przeprowadzonych pomiarów przewodnictwa molowego elektrolitów mocnych, chlorku potasu i chlorku sodu wynika, że wraz ze wzrostem stężenia przewodnictwo molowe maleje.

W obu przypadkach zmierzone wartości przewodnictwa nie są identyczne z wartościami z tablic fizykochemicznych, bowiem otrzymanie wartości tablicowych wymaga najwyższej czystości elektrolitu oraz przeprowadzenia pomiarów bez śladu dwutlenku węgla. Za pomocą metody najmniejszych kwadratów można wyznaczyć graniczną wartość przewodnictwa molowego, które dla c=0 jest równe wartości przewodnictwa obliczonego na podstawie zależności Shedlovsky'ego.

Wnioski18Z przeprowadzonych pomiarów wynika, że elektrolity słabe w roztworach dysocjują jedynie częściowo. Znaczna zależność przewodności od stężenia wynika z przesunięcia dla małych stężeń molowych następującej równowagi:

C₆H₅COOH_(aq) + H₂O_(c) = H₃O⁺_(aq) + C₆H₅COO^-_(aq)

w kierunku produktów.

Przy nieskończonym rozcieńczeniu elektrolit jest całkowicie zdysocjowany, a jego przewodność molowa jest równa granicznej przewodności molowej.

Obliczona na podstawie wyników z pomiarów stała dysocjacji K_śr = 6,855E-05 [mol/dm³] tylko nieznacznie różni się od literaturowej wartości stałej dysocjscji K = 6,607E-05 [mol/dm³].

Z wykresu nr 2 przedstawiającego zależność przewodnictwa molowego od stężenia roztworu wynika, że wraz ze wzrostem stężenia wartość przewodnictwa molowego maleje, a przy nieskończonym rozcieńczeniu przewodnictwo molowe osiąga wartość granicznego przewodnictwa molowego. Z wykresu nr 1 wynika natomiast, że wraz ze wzrostem stężenia wartość przewodnictwa właściwego rośnie.

Wnioski:18

Przy nieskończonym rozcieńczeniu elektrolit jest całkowicie zdysocjowany, a jego przewodność molowa jest równa granicznej przewodności molowej.

Obliczona na podstawie wyników z pomiarów stała dysocjacji K_śr =(1,624 ± 0,1389)×10^-5 [mol/dm³] tylko nieznacznie różni się od literaturowej wartości stałej dysocjacji K = 1,754 × 10^-5 [mol/dm³]. Wartość średnia stałej dysocjacji dosyć znacznie o wartości literaturowej stałej dysocjacji. Tak duża różnica pomiędzy tymi wartościami może być spowodowana błędami popełnionymi w czasie wykonywania eksperymentu. Bardzo duży wkład do sumarycznego błędu w pomiarach może mieć błąd związany z wyznaczeniem stałej oporowej naczynka, czy niedokładności w przygotowaniu roztworów.

Z wykresu nr 2 przedstawiającego zależność przewodnictwa molowego od stężenia roztworu wynika, że wraz ze wzrostem stężenia wartość przewodnictwa molowego maleje, a przy nieskończonym rozcieńczeniu przewodnictwo molowe osiąga wartość granicznego przewodnictwa molowego. Z wykresu nr 1 wynika natomiast, że wraz ze wzrostem stężenia wartość przewodnictwa właściwego rośnie.

Wnioski:18

Jak widać na wykresie zależności przewodnictwa właściwego od stężenia słabego kwasu, przewodnictwo właściwe rośnie wykładniczo wraz ze wzrostem stężenia kwasu, od wartości początkowej równej przewodnictwu właściwemu wody destylowanej (1,963 × 10^-6 Ω^-1cm^-1). Przewodnictwo molowe natomiast (wykres zależności przewodnictwa molowego od stężenia słabego kwasu) maleje wykładniczo od wartości przewodnictwa molowego przy rozcieńczeniu nieskończenie wielkim równej 390,7 cm²/(Ω×mol).

Średnia wartość stałej dysocjacji badanego kwasu octowego wynosi × 10^-5 mol/dm³, natomiast literaturowa wartość tej stałej wynosi 1,754 × 10^-5 mol/dm³. Ponieważ różnica nie mieści się w granicach błędu, można wnioskować o błędach popełnianych przez eksperymentatora podczas wykonywania ćwiczenia (niedokładne odmierzanie objętości) lub też o błędnych wskazaniach konduktometru

Z przeprowadzonych pomiarów wynika, że elektrolity słabe w roztworach dysocjują jedynie częściowo. Znaczna zależność przewodności od stężenia wynika z przesunięcia dla małych stężeń molowych następującej równowagi:

C₆H₅COOH_(aq) + H₂O_(c) = H₃O⁺_(aq) + C₆H₅COO^-_(aq)

w kierunku produktów.

Przy nieskończonym rozcieńczeniu elektrolit jest całkowicie zdysocjowany, a jego przewodność molowa jest równa granicznej przewodności molowej.

Z wykresu przedstawiającego zależność przewodnictwa molowego od stężenia roztworu wynika, że wraz ze wzrostem stężenia wartość przewodnictwa molowego maleje, a przy nieskończonym rozcieńczeniu przewodnictwo molowe osiąga wartość granicznego przewodnictwa molowego. Z wykresu k = f(c) wynika natomiast, że wraz ze wzrostem stężenia wartość przewodnictwa właściwego rośnie.

---