Opis ćwiczenia nr 73
Temat: Wyznaczanie stężenia roztworu cukru za pomocą polarymetru.
Wstęp
Ćwiczenie polega na wyznaczeniu stężenia roztworu cukru za pomocą polarymetru.
Wykonanie ćwiczenia
Czynności wykonane podczas tego ćwiczenia:
w pierwszej kolejności zapalamy lampę z żółtym filtrem (λ = 589,3 nm) i ustawiamy lunetkę na ostrość (regulujemy ostrość widzenia)
następnie rurę o długości l = 1,503 dm wypełniamy wodą destylowaną i ponownie ustawiamy ostrość widzenia
odszukujemy takie położenie analizatora (obróciliśmy nim) w którym środkowy pas i pozostała część pola widzenia były jednakowo ciemne
odczytujemy wskazania α0i na podziałkach noniusza A i B
pomiar powtarzamy trzykrotnie w celu uzyskania poprawnych wyników
obliczamy wartość średnią, ze wzoru
α0 = Σ α
przepłukujemy rurę i wlewamy do niej roztwór 1 o znanym stężeniu d 1 = 50 g/dm
przeprowadzamy pomiar α'1i ustawiając analizator „na ciemność”, odczytujemy wyniki na podziałce kątowej (powtarzamy trzykrotnie)
obliczamy wartość średnią ze wzoru
α'1 = Σ α'1i
różnica odczytu dla roztworu 1 i dla wody destylowanej daje kąt skręcenia płaszczyzny polaryzacji: α 1 = α'1 - α0
następnie znajdujemy zdolność skręcająca roztworu: a = α1 / ld1
przepłukujemy rurę i wlewamy do niej roztwór 2 o nieznanym stężeniu d2
ustawiamy ostrość „na ciemno” i odczytujemy wyniki na noniuszu A i B. Czynność powtarzamy trzykrotnie i obliczamy średnią wartość, ze wzoru:
α'2 = Σ α'2i
znajdujemy kąt skręcenia α2 płaszczyzny polaryzacji dla roztworu 2: α2 = α'2 - α0
po czym obliczamy nieznane stężenie ze wzoru: d2 = α2 / al.
Analiza wyników
stężenie roztworu 1 |
d1 [g/dm3] |
50 |
||
rodzaj cieczy |
położenie analizatora [w stopniach] |
kąt skręcenia |
||
|
noniusz A |
noniusz B |
wart.średnia |
[w stopniach] |
woda |
1,1 |
1,1 |
|
|
destylowana |
0,1 |
0,1 |
0,7333(3) |
|
|
1 |
1 |
|
|
roztwór 1 |
6,1 |
6 |
|
|
|
3,1 |
3,2 |
5,08333(3) |
4,35 |
|
6 |
6,1 |
|
|
roztwór 2 |
5,1 |
5,1 |
|
|
|
9,1 |
9,2 |
8,166666667 |
7,433333334 |
|
10,1 |
10,4 |
|
|
długość rurki |
l |
[dm] |
1,503 |
|
zdolność skręcająca |
a |
[stopień*dm2/g] |
0,057884231 |
|
stężenie roztworu 2 |
d2 |
[g/dm3] |
85,44061402 |
|
Rachunek błędów
Δd2 = d2 ( + + ) , gdzie
Δl ≈ 0
Δα0 = max I α0 - α0i I = 0,633333333
Δα'1 = max I α'1 - α'1i I = 1,883333333
Δα'2 = max I α'2 - α'2i I = 3,066666667
Δα1 = Δα0 + Δα'1 = 2,516666666
Δα2 = Δα0 + Δα'2 = 3,7
Δd2 = 85,44061402 * (2,51666666 / 4,35 + 3,7 / 7,43333337 + 2 * 0 /1,503) =
= 91,95989592