Rok akademicki 2010/2011	Chemia Fizyczna	Data wykonania ćwiczenia: 13.10.2010 r.
Kierunek studiów: Inżynieria Materiałowa	Przewodnictwo elektryczne roztworów elektrolitów
Nr grupy: 1	Sławosz Baran Grzegorz Cios	Ocena:
Nr zespołu: 12

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest poznanie podstawowych pojęć i zależności dotyczących przewodnictwa elektrycznego wodnych roztworów elektrolitów, metod pomiaru przewodnictwa oraz zastosowania wyników pomiarów przewodnictwa

Wykonanie ćwiczenia:

Wyznaczenie stopnia dysocjacji i stałej dysocjacji kwasu octowego.

Sporządzono po 5 roztworów HCl, NaCl, CH₃COOH i CH₃COONa , z których każdy następny jest dwukrotnie rozcieńczony w stosunku do poprzedniego. Mierzymy ich przewodnictwo za pomocą konduktometru

Zestawienie otrzymanych wyników:

Stężenie roztworu	NaCl	HCl	CH3COOH	CH3COONa
[mol/dm3]	mS/cm	mS/cm	mS/cm	mS/cm
0,1	10,214	37,8	0,571	7,064
0,05	5,688	18,648	0,423	4,114
0,025	2,682	9,296	0,289	2,212
0,0125	1,2716	4,094	0,2034	1,0614
0,0062	0,672	2,022	0,14624	0,498

Opracowanie wyników:

Stężenie roztworu	Przewodnictwo właściwe HCl		Λr	√c
[mol/dm3]	mS/cm	S/m	S⋅m2/wal
0,1	37,8	3,78	0,0378	0,3162
0,05	18,64	1,864	0,03728	0,2236
0,025	9,296	0,9296	0,037184	0,1581
0,0125	4,094	0,4094	0,032752	0,1118
0,00625	2,022	0,2022	0,032352	0,0787

Stężenie roztworu	Przewodnictwo właściwe NaCl		Λr	√c
[mol/dm3]	mS/cm	S/m	S⋅m2/wal
0,1	10,214	1,0214	0,010214	0,3162
0,05	5,688	0,5688	0,011376	0,2236
0,025	2,682	0,2682	0,010728	0,1581
0,0125	1,2716	0,1271	0,010173	0,1118
0,00625	0,672	0,0672	0,010752	0,0787

Stężenie roztworu	Przewodnictwo właściwe CH3COOH		Λr	√c
[mol/dm3]	mS/cm	S/m	S⋅m2/wal
0,1	0,569	0,0569	0,000569	0,3162
0,05	0,423	0,0423	0,000846	0,2236
0,025	0,289	0,0289	0,001156	0,1581
0,0125	0,2034	0,02034	0,0016272	0,1118
0,00625	0,14624	0,014624	0,00233984	0,0787

Stężenie roztworu	Przewodnictwo właściwe CH3COONa		Λr	√c
[mol/dm3]	mS/cm	S/m	S⋅m2/wal
0,1	7,114	0,7114	0,007114	0,3162
0,05	4,114	0,4114	0,008228	0,2236
0,025	2,212	0,2212	0,008848	0,1581
0,0125	1,0614	0,10614	0,0084912	0,1118
0,00625	0,498	0,0498	0,007968	0,0787

Wyznaczanie metodą najmniejszych kwadratów równanie prostej dla roztworów: HCl, NaCl, CH3COONa.

	a	b
HCl	0,05371	0,033392
NaCl	-0,00179	0,010717883
CH3COONa	-0,01294	0,008631

Graniczne przewodnictwo równoważnikowe elektrolitu na podstawie danych pomiarowych:

		NaCl	HCl	CH3COONa
Λ r^o= b	S⋅m2/wal	0,062	0,033392	0,008631

		CH3COOH
		0,019977

Graniczne przewodnictwo równoważnikowe elektrolitu na podstawie danych tablicowych:

	kation	Λ+^0	anion	Λ-^0	Λ r^o
		S⋅m2/wal		S⋅m2/wal	S⋅m2/wal
HCl	H^+	0,3498	Cl^-	0,007635	0,042615
NaCl	Na^+	0,00501	Cl^-	0,007635	0,012645
COONa	Na^+	0,00501	COO^-	0,004090	0,009100
COOH	H^+	0,03498	COO^-	0,004090	0,039070

Porównanie wartości granicznych przewodnictw równoważnikowych elektrolitów obliczonych na podstawie pomiarów i wartości tablicowych:

	Dane z pomiarów	Dane z tablic	Różnica (błąd pomiaru)
HCl	0,033392	0,042615	0,009223
NaCl	0,010717	0,012645	0,001928
CH3COONa	0,008631	0,009100	0,000469
CH3COOH	0,031305	0,039070	0,007765

Stopień dysocjacji kwasu octowego:

Stężenie roztworu [mol/dm3]	Stopień dysocjacji
0,1	0,0181
0,05	0,0270
0,025	0,0369
0,0125	0,0519
0,0062	0,0747

Stała dysocjacji elektrolitycznej kwasu octowego:

Stężenie roztworu [mol/dm3]	Stała dysocjacji elektrolitycznej
0,1	0,000033364
0,05	0,000037461
0,025	0,000035344
0,0125	0,000034096
0,00625	0,000035094

Wnioski:

Wykonanie ćwiczenia pozwoliło nam na zapoznanie się z metodami pomiaru przewodnictwa elektrycznego wodnych roztworów elektrolitów. Bazując na wykresach wykonanych zgodnie z danymi w tabeli zauważamy, że przewodnictwo właściwe, a także przewodnictwo równoważnikowe zmieniają się wraz ze zmianą stężenia wodnego roztworu elektrolitu. Analizując dane uzyskane dla roztworu kwasu octowego możemy również stwierdzić, że wraz ze zmianą stężenia stopień dysocjacji ulega zmianie- wartości rosną wraz ze zmniejszaniem się stężenia. Obliczona na podstawie otrzymanych wartości stała dysocjacji, w wyniku błędów pomiarowych również ulega zmianie co jest zjawiskiem niepoprawnym. Jednak uzyskane wartości nieznacznie odbiegają od wartości 0,000035, dlatego tę wartość możemy uznać za wyliczoną stałą dysocjacji. Jedynie wykres zależności przewodnictwa równoważnikowego HCl od pierwiastka ze stężenia roztworów nie jest taki jak powinien gdyż przy wzroście pierwiastka ze stężenia przewodnictwo powinno maleć a na uzyskanym wykresie rośnie.

---