Parachora 2, Technologia chemiczna, Chemia fizyczna, 3 semestr, laboratorium


2. Opracowanie wyników -parachora (toluen)

Obliczam gęstość toluenu korzystając ze wzoru (1)gdzie:

m1 - średnia masa toluenu zawarta w piknometrze

m0 - średnia masa wody zawarta w piknometrze

d0 - gęstość wody

m0 = 9,7789 [g]

m1 = 7,8897 [g]

d0 = 0,9982 [g/ml] w temp.20 0 C

d1 = 0,8054 [g/ml]

Średnia masa 10 kropel wody - 0,8484 [g]

Objętość 10 kropel wody wynosi 0,8499 [cm3 ]

Średnia masa 10 kropel toluenu - 0,3079 [g]

Obliczając napięcie powierzchniowe korzystam ze wzoru :

(2)

gdzie :

d - gęstość Indeksy:

σ - napięcie powierzchniowe w - woda

Z - ilość kropel x - toluen

Obliczam Zx

Zx należy obliczać wiedząc, że jest to ilość kropli badanej cieczy, która utworzyłaby się z takiej samej objętości 10 kropel wody. Czyli jeżeli 10 kropel wody ma objętość 0,8499 cm3, to odpowiadającą tej objętości masę badanej substancji możemy obliczyć na podstawie wyrażenia na gęstość: (3) gdzie:

m - masa substancji

V - objętość substancji

d - gęstość

Po przekształceniu powyższego wzoru dla obliczenia gęstości otrzymujemy wyrażenie: m = d*V (4)

W naszym przypadku d = 0,8054 [g/cm3]

V = 0,8499 [cm3]

m = 0,6845 [g]

Następnie znając masę substancji badanej odpowiadającą objętości 10 kropli wody, oraz wiedząc, że 10 kropli toluenu ma masę 0,3079 [g] możemy obliczyć Zx na podstawie prostej proporcji :

10 kropli toluenu -- ma masę 0,3079 [g]

Zx -- ma masę 0,6845 [g]

Zx obliczone na podstawie powyższej proporcji wynosi 22,2312.

Po obliczeniu Zx możemy wyliczyć wartość napięcia powierzchniowego na podstawie wzoru (2) wiedząc że:

Zw = 10

Zx = 22,2312

dw = 0,9982 *103 [kg/m3]

dx = 0,8054 *103 [kg/m3]

σw = 72,0 [N/m * 10-3 ]

σx = 26,1315*10-3 [N/m]

Wyznaczam wartość molowej energii powierzchniowej w oparciu

o wyznaczone napięcie powierzchniowe i gęstość toluenu korzystając ze wzoru:

(5)

gdzie :

Θ - molowa energia powierzchniowej

d - gęstość toluenu

σ - napięcie powierzchniowe toluenu

M - masa molowa toluenu

d = 0,8054 * 103 [kg/m3]

σ = 26,1315 [N/m * 10-3]

M = 92*10-3 [kg/mol]

Obliczona wartość molowej energii powierzchniowej na podstawie wzoru (5)

wynosi 61,52 [J/mol2/3 * 10-6]

Stała równania Eotvosa wyznaczamy korzystając ze wzoru:

Θ = k (Tk - T - 6) (6)

gdzie:

Tk - temperatura krytyczna

T - temperatura pomiaru

Θ- molowa energia powierzchniowa

k - stała równania Eotvosa

Tk = 604,0 [K]

T = 293,14 [K]

Θ = 61,52*10-6 [J/mol2/3 ]

Stała k wynosi k = Θ/(Tk - T - 6) (7)

k = 2,02 * 10-7 [J/mol2/3 * K-1 ]

Obliczam wartość parachory na podstawie znalezionego napięcia powierzchniowego oraz wartość teoretyczną na podstawie budowy cząsteczki.

W oparciu o obliczone napięcie powierzchniowe i korzystając ze wzoru:

(7)

gdzie:

M - masa molowa toluenu

d - gęstość toluenu

σ - napięcie powierzchniowe toluenu

P - parachora

M = 92*10-3 [kg/mol]

d = 0,8054*103 [kg/m3]

σ = 26,1315* 10-3 [N/m ]

Pobli = 45,93 * 10-3 [ kg1/4 * s-1/2 * m3 * mol-1]

Wartość teoretyczna parachory wynosi:

P = 7 PC + 8 PH + 3 X1 +X2

PC - 0,85*10-3 [ kg1/4 * s-1/2 * m3 * mol-1]

PH - 3,04*10-3 [ kg1/4 * s-1/2 * m3 * mol-1]

X1 - poprawka na wiąz. etylenowe - 4,12*10-3 [ kg1/4 * s-1/2 * m3 * mol-1]

X2 - poprawka na pierścień - 1,08*10-3 [ kg1/4 * s-1/2 * m3 * mol-1]

Pteor = 43,71* 10-3 [ kg1/4 * s-1/2 * m3 * mol-1]

Dyskusja błędów

Obliczam błędy metodą różniczki zupełnej

1. Wyznaczając błąd gęstości toluenu korzystałam ze wzoru:

dx = mxd0/m0

gdzie:

d0 = 0,9982 *103 [kg/m3] Δd 0 = 0,0001*103 [kg/m3]

m0 = 9,7789*10-3 [kg] Δm0 = 0,0027*10-3 [kg]

mx = 7,8897*10-3 [kg] Δmx = 0,0027*10-3 [kg]

Δdx = 0,0006*103 [kg/m3]

2. Wyznaczając błąd obliczonego napięcia powierzchniowego toluenu korzystałam ze wzoru:

gdzie:

Zw = 10 Zx = 22,2312

dw = 0,9982 *103 [kg/m3] dx = 0,8054*103 [kg/m3]

Δdw = 0,0001*103 [kg/m3] Δdx = 0,0006*103 [kg/m3]

σw = 72,0 *10-3 [N/m]

Δσx = 0,0419 *10-3 [N/m]

3. Wyznaczając błąd energii powierzchniowej toluenu korzystałam ze wzoru:

gdzie:

M = 92*10-3 [kg/mol]

σx = 26,1315*10-3 [N/m]

Δσx = 0,0419 *10-3 [N/m]

dx = 0,8054*103 [kg/m3]

Δdx = 0,0006*103 [kg/m3]

ΔΘx = 2,85 * 10-6 [J/mol2/3 ]

Wyznaczając błąd parachory korzystałam ze wzoru:

gdzie:

M = 92*10-3 [kg/mol]

dx = 0,8054*103 [kg/m3] Δdx = 0,0006*103 [kg/m3]

σx = 26,1315*10-3 [N/m] Δσx = 0,0419 *10-3 [N/m]

ΔP = 0,05 *10-3 [ kg1/4 * s-1/2 * m3 * mol-1]

Wyznaczając błąd stałej równania Eotvosa korzystałam ze wzoru:

gdzie:

Tk = 604,0 [K]

T = 293,14 [K]

ΔΘ = 2,85 * 10-6 [J/mol2/3 ]

Δk = 0,09* 10-7 [J/mol2/3 * K-1 ]

Podsumowanie i wnioski końcowe

Tabela wyników

wartość błąd

Napięcie powierzchniowe

26,1315* 10-3 [N/m ]

± 0,0419 *10-3 [N/m]

molowa energia pow.

61,52*10-6 [J/mol2/3 ]

± 2,85 * 10-6 [J/mol2/3 ]

stała k z rów. Eotvosa

2,02 * 10-7 [J/mol2/3 * K-1 ]

± 0,09* 10-7 [J/mol2/3 * K-1 ]

parachora obliczona

45,93 * 10-3

[ kg1/4 * s-1/2 * m3 * mol-1]

±0,05*10-3 [kg1/4 * s-1/2 * m3 * mol-1]

parachora teoretyczna

43,71* 10-3

[ kg1/4 * s-1/2 * m3 * mol-1]

gęstość toluenu

0,8054*103 [kg/m3]

± 0,0006*103 [kg/m3]



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Parachora 1, Technologia chemiczna, Chemia fizyczna, 3 semestr, laboratorium
7, Technologia chemiczna, Chemia fizyczna, 3 semestr, laboratorium
Pomiar napięcia powierzchniowego cieczy metodą stalagmomet, Technologia chemiczna, Chemia fizyczna
8.3 wykres', Technologia chemiczna, Chemia fizyczna, 3 semestr, laboratorium
cwiczenie 91-93, Technologia chemiczna, Chemia fizyczna, 3 semestr, laboratorium
Wyznaczanie napięcia powierzchniowego cieczy metodą stalagmometryczną, Technologia chemiczna, Chemia
Kolokwium nr 2 (2), Technologia chemiczna, Chemia fizyczna, 3 semestr, fizyczna paczi
Kolokwium nr 2 (2), Technologia chemiczna, Chemia fizyczna, 3 semestr, fizyczna paczi
SEM ogniwa1, Technologia chemiczna, Chemia fizyczna, Laboratorium, inne, SEM ogniwa
Badanie równowagi fazowej w układzie trójskładnikowym 8.3, Technologia chemiczna, Chemia fizyczna, l
elektrolityzadania st, Technologia chemiczna, Chemia fizyczna, laboratorium
cwiczenie 34, Technologia chemiczna, Chemia fizyczna, Laboratorium, inne, chemia fizyczna
8.1 wykres, Technologia chemiczna, Chemia fizyczna, laboratorium
szybkość i mechanizm reakcji 6.1L(1), Technologia chemiczna, Chemia fizyczna, laboratorium

więcej podobnych podstron