Opracowanie wyników:
Ad. 1, 2, 3.
Jednostki : 1 [mS] = 10-3 [S], 1 [μS] = 10-6 [S]
Przewodnictwo wody destylowanej wynosi 4,04·10-6 [S].
% roztworu wyjściowego |
stężenie roztworu stearynianu potasu [%] |
przewodnictwo elektryczne - G |
przewodnictwo elektryczne [S] |
Przewodnictwo elektryczne po odjęciu przewodnictwa wody destylowanej [S] |
5 |
0,03 |
114 [µS] |
1,14·10-4 |
1,10·10-4 |
10 |
0,05 |
277 [µS] |
2,77·10-4 |
2,73·10-4 |
20 |
0,10 |
0,59 [mS] |
5,90·10-4 |
5,86·10-4 |
30 |
0,15 |
0,88 [mS] |
8,80·10-4 |
8,76·10-4 |
50 |
0,25 |
1,29 [mS] |
1,29·10-3 |
1,28·10-3 |
70 |
0,35 |
1,42 [mS] |
1,42·10-3 |
1,41·10-3 |
80 |
0,40 |
1,57 [mS] |
1,57·10-3 |
1,56·10-3 |
90 |
0,45 |
1,59 [mS] |
1,59·10-3 |
1,58·10-3 |
100 |
0,50 |
1,19 [mS] |
1,19·10-3 |
1,18·10-3 |
Wartość CMC odczytana z wykresu wynosi 0,23%.
Natomiast wartość CMC obliczonego na podstawie ułożonego układu równań
wynosi 0,232954%.
Zatem:
Ad. 4.
Podczas wyznaczania stałej naczyńka korzystam z następującej zależności:
gdzie: R - opór
- przewodnictwo właściwe
Przewodnictwo właściwe KCl w 21oC: 0,01 M: 0,1332·10-3 [S/m]
0,1 M: 1,215·10-3 [S/m]
1 M: 10,554·10-3 [S/m]
c [mol/dm3] |
1 pomiar |
2 pomiar |
3 pomiar |
σ [S] |
R [Ω] |
|
k [m-1] |
0,01 |
2,33[mS] |
2,34 [mS] |
2,31 [mS] |
2,33·10-3 |
429,18 |
0,1332·10-3 |
0,0571 |
0,1 |
21,0 [mS] |
21,5 [mS] |
21,9 [mS] |
21,5·10-3 |
46,51 |
1,215·10-3 |
0,0565 |
1 |
190 [mS] |
190 [mS] |
190 [mS] |
190·10-3 |
5,26 |
10,554·10-3 |
0,0555 |
Wyznaczając przewodnictwo równoważnikowe i właściwe dla trzech roztworów KCl korzystam z poniższych zależności:
- przewodnictwo właściwe
- przewodnictwo równoważnikowe
k- stała naczynka, wartość średnia = 0,0563 [m-1]
c [mol/dm3] |
1/R [S] |
|
Λ [m2/Ω*mol] |
|
0,0009 |
1,14·10-4 |
6,42·10-6 |
7,13·10-3 |
0,030 |
0,0016 |
2,77·10-4 |
1,56·10-5 |
9,75·10-3 |
0,040 |
0,0031 |
5,90·10-4 |
3,32·10-5 |
1,07·10-2 |
0,056 |
0,0047 |
8,80·10-4 |
4,95·10-5 |
1,05·10-2 |
0,068 |
0,0078 |
1,29·10-3 |
7,26·10-5 |
9,31·10-3 |
0,088 |
0,0109 |
1,42·10-3 |
7,99·10-5 |
7,33·10-3 |
0,104 |
0,0124 |
1,57·10-3 |
8,84·10-5 |
7,12·10-3 |
0,111 |
0,0140 |
1,59·10-3 |
8,95·10-5 |
6,39·10-3 |
0,118 |
0,0155 |
1,19·10-3 |
6,70·10-5 |
4,32·10-3 |
0,124 |
Wartość CMC odczytana z wykresu wynosi 0,0046 [mol/dm3]
Natomiast wartość CMC obliczonego na podstawie ułożonego układu równań
wynosi 0,005208%.
Zatem:
Wnioski:
Przebieg zależności przewodnictwa od stężenia dla 0,5% roztworu stearynianu potasu jest typowy: obserwuje się wzrost przewodnictwa przy wzroście stężenia.
Dla zależności przewodnictwa równoważnikowego od pierwiastka ze stężenia, dla niskich wartości stężenia przewodnictwo rośnie natomiast dla wysokich stężeń spada.
Otrzymane wyniki obarczone są błędami. Błędy przy wyznaczaniu krytycznego stężenia powstawania miceli - CMC mogą wynikać z niezbyt dokładnego przygotowywania roztworów, z nieprecyzyjnych pomiarów i odczytów wartości przewodnictwa, jak również z niedokładnego przemywania elektrody. Poza tym, błędem obarczona jest wyznaczona wartość stałej naczyńka konduktometrycznego, co wpływa na wartość wyliczonych wartości przewodnictwa właściwego i równoważnikowego.