Przebieg doświadczenia:

Korzystając z metody kolejnych rozcieńczeń przygotowałam pięć roztworów NaCl o podanych stężeniach. Na początku zmierzyłam przewodnictwo roztworu wzorcowego KCl odczytując wartość przewodnictwa po 15 minutach termostatowania, a następnie jeszcze trzykrotnie w odstępie 5 minut. Po pomiarze przewodnictwa dla roztworu KCl dokonywałam pomiarów w ten sam sposób dla roztworu NaCl, zaczynając od najmniejszego stężenia.

Tabela pomiarów:

Stężenie roztworu c [mol/dm^3]	Przewodnictwo [mS]	[Sm^-1]	$$\sqrt{c}$$	[Sm^2 mol^-1]
	1	2	3	4
roztwór wzorcowy KCl c= 0,01M	1,677	1,676	1,682	1,681
NaCl, c=0,001M	0,19	0,18	0,18	0,18
NaCl, c=0,0025M	0,37	0,37	0,37	0,37
NaCl, c=0,005M	0,69	0,69	0,69	0,69
NaCl, c= 0,01M	1,29	1,30	1,30	1,30
NaCl, c=0,025M	2,94	2,97	2,97	2,97

Obliczam stałą naczyńka konduktometrycznego korzystając z wzoru:

$$k = \frac{\kappa_{\text{KCl}}}{\Gamma_{sr}},$$

gdzie κ_KCl = 0, 1413 Sm⁻¹

$$k = \frac{0,1413}{1,679 \bullet 10^{- 3}} = 84,16\ m^{- 1}\ $$

$$\left\lbrack k = \frac{\frac{S}{m}}{S} = \frac{S}{m} \bullet S = m^{- 1} \right\rbrack$$

Obliczam przewodnictwo właściwie z zależności $\mathbf{\Gamma =}\frac{\mathbf{\kappa}}{\mathbf{k}}\mathbf{\Rightarrow \kappa = \Gamma \bullet k\ \lbrack S}\mathbf{m}^{\mathbf{- 1}}\mathbf{\rbrack}$

1. wzorcowy KCl

κ = 1, 679 • 10⁻³ • 84, 16 = 0, 141305 [Sm⁻¹]

$$\left\lbrack \kappa = S\ \bullet m^{- 1} = \frac{S}{m} \right\rbrack$$

2. NaCl, c=0,001M

κ = 0, 1825 • 10⁻³ • 84, 16 = 0, 015359 [Sm⁻¹]

3. NaCl, c= 0,0025M

κ = 0, 37 • 10⁻³ • 84, 16 = 0, 031139 [Sm⁻¹]

4. NaCl, c=0,005M

κ = 0, 69 • 10⁻³ • 84, 16 = 0, 05807 [Sm⁻¹]

5. NaCl, c=0,01M

κ = 1, 2975 • 10⁻³ • 84, 16 = 0, 109198 [Sm⁻¹]

6. NaCl, c=0,025M

κ = 2, 9625 • 10⁻³ • 84, 16 = 0,  249324[Sm⁻¹]

Obliczam przewodnictwo molowe z zależności $\mathbf{\lambda =}\frac{\mathbf{\kappa}}{\mathbf{c}}\mathbf{\bullet}\mathbf{10}^{\mathbf{- 3}}\mathbf{\ \lbrack S}\mathbf{m}^{\mathbf{2}}\mathbf{\bullet}\mathbf{\text{mol}}^{\mathbf{- 1}}\mathbf{\rbrack}$

1. wzorcowy KCl, c= 0,01 M

$$\lambda = \frac{0,141305}{0,01} \bullet 10^{- 3} = 0,0141305\ \lbrack Sm^{2} \bullet \text{mol}^{- 1}\rbrack$$

$$\left\lbrack \lambda = \frac{Sm^{- 1}}{\frac{\text{mol}}{\text{dm}^{3}}} = \frac{\frac{S}{m}}{\frac{\text{mol}}{\text{dm}^{3}}} \bullet 10^{- 3} = \frac{S}{m} \bullet \frac{m^{3}}{\text{mol}} = \frac{Sm^{2}}{\text{mol}} = Sm^{2} \bullet \text{mol}^{- 1} \right\rbrack$$

2. NaCl, c=0,001M

$$\lambda = \frac{0,015359}{0,001} \bullet 10^{- 3} = 0,015359\ \lbrack Sm^{2} \bullet \text{mol}^{- 1}\rbrack$$

3. NaCl, c= 0,0025M

$$\lambda = \frac{0,031139}{0,0025} \bullet 10^{- 3} = 0,012456\ \lbrack Sm^{2} \bullet \text{mol}^{- 1}\rbrack$$

4. NaCl, c=0,005M

$$\lambda = \frac{0,05807}{0,005} \bullet 10^{- 3} = 0,011614\ \lbrack Sm^{2} \bullet \text{mol}^{- 1}\rbrack$$

5. NaCl, c=0,01M

$$\lambda = \frac{0,109198}{0,01} \bullet 10^{- 3} = 0,0109198\ \lbrack Sm^{2} \bullet \text{mol}^{- 1}\rbrack$$

6. NaCl, c=0,025M

$$\lambda = \frac{0,249324}{0,025} \bullet 10^{- 3} = 0,009973\ \lbrack Sm^{2} \bullet \text{mol}^{- 1}\rbrack$$

Wykres zależności $\mathbf{\lambda = f(}\sqrt{\mathbf{c}}\mathbf{)}$

Korzystając z wykresów wyznaczam przewodnictwo graniczne.

Współczynnik kierunkowy prostej a = −0, 0219

Wartość granicznego przewodnictwa λ_NaCl = 0, 0133 Sm² • mol⁻¹

Współczynnik korelacji R = 0, 98

Tablicowe przewodnictwo graniczne λ_NaCl

$$\lambda_{\text{NaCl}}^{} = 5,01 + 7,635 = 12,645\ \left\lbrack \frac{mS \bullet m^{2}}{\text{mol}} \right\rbrack = 0,012645\ \left\lbrack \frac{S \bullet m^{2}}{\text{mol}} \right\rbrack$$

Obliczam błąd względny.

$$bla\text{d\ wzgl}edny = \ \frac{\left| x - x_{0} \right|}{x_{0}} \bullet 100\%$$

x – wartość wyznaczona w ćwiczeniu

x_o - wartość rzeczywista

$$bla\text{d\ wzgl}edny = \ \frac{\left| 0,0133 - 0,012645 \right|}{0,012645} \bullet 100\% = 5,2\%$$

$$bla\text{d\ wzgl}edny = \ \left\lbrack \frac{\frac{S \bullet m^{2}}{\text{mol}}}{\frac{Sm^{2}}{\text{mol}}} \right\rbrack \bullet \left\lbrack \% \right\rbrack = \lbrack\%\rbrack$$

Wnioski:

Dokonując analizy otrzymanych przeze mnie wyników dochodzę do wniosku, że:

• przewodnictwo właściwie roztworu rośnie wraz ze wzrostem stężenia,

• przewodnictwo molowe wraz ze wzrostem stężenia maleje.

Wartość przewodnictwa granicznego, którą otrzymałam wynosi λ_NaCl = 0, 0133 Sm² • mol⁻¹. Podczas analizy wykresu odrzuciłam jeden punkt, który znacznie odstawał od innych wyników i nie pokrywał się z wyznaczoną na wykresie linią trendu. (dla NaCl, c=0,001M). Wynik, który otrzymałam nieznacznie różni się od wartości tablicowych przewodnictwa granicznego, co może świadczyć o tym, że ćwiczenie zostało wykonane poprawie. A na procent błędu wpływ może mieć błąd podczas pomiaru, lub też niedokładne sporządzenie rozcieńczeń.