Dorota Bogalecka 14.03.2005r
Dawid Scheibe
Konduktometryczne wyznaczanie stałej dysocjacji kwasu octowego.
1.Obliczamy stała oporową sondy pomiarowej:
K=/S [cm-1]
K=0,0014[S/cm]/(1,13*10-3)[S]
K1,239[cm-1]
2.Korzystamy ze wzoru :
=K*S [S/cm]
Obliczamy przewodnictwo właściwe i molowe badanych roztworów dla wszystkich stężeń:
Co [mol/dm3] |
[S/cm] CH3COOH |
[S/cm] CH3COONa |
[S/cm] HCl |
[S/cm] NaCl |
|
0,0625 |
0,000371681 |
0,002353982 |
0,011683 |
0,002949 |
|
0,03125 |
0,000260177 |
0,001220354 |
0,006021 |
0,001512 |
|
0,015625 |
0,000185841 |
0,000626903 |
0,003023 |
0,000818 |
|
0,0078125 |
0,000102832 |
0,000306018 |
0,001512 |
0,000359 |
|
0,00390625 |
8,0531E-05 |
0,000157345 |
0,000731 |
0,000173 |
|
0,001953125 |
5,32743E-05 |
7,9292E-05 |
0,000347 |
7,43E-05 |
|
0,000976563 |
3,84071E-05 |
3,71681E-05 |
0,000173 |
2,48E-05 |
|
3.Następnie ze wzoru :
= (/C)*1000 [cm2/(*mol)]
gdzie C-stężenie roztworu [M]
Zatem możemy obliczyć wartość dla wszystkich pomiarów (wartość adekwatna jest do stężenia danej substancji) :
0,0625 |
5,946902655 |
37,66371681 |
186,931 |
47,17876 |
0,03125 |
8,325663717 |
39,05132743 |
192,6796 |
48,36814 |
0,015625 |
11,89380531 |
40,12176991 |
193,4726 |
52,33274 |
0,0078125 |
13,16247788 |
39,17026549 |
193,4726 |
45,98938 |
0,00390625 |
20,6159292 |
40,28035398 |
187,1292 |
44,40354 |
0,001953125 |
27,27646018 |
40,59752212 |
177,6142 |
38,06018 |
0,000976563 |
39,32884956 |
38,06017699 |
177,6142 |
25,37345 |
4.Wykonujemy wykres zależności = f(Co) dla roztworów badanych i z owych wykresów wyznaczamy wartość przewodnictwa granicznego mocnych elektrolitów:
=182,02 (dla HCl) [cm2/(*mol)]
=40,062 (dla CH3COONa) [cm2/(*mol)]
=35,209 (dla NaCl) [cm2/(*mol)]
zatem ze wzoru: CHCOOH = HCl + CHCOONa - NaCl możemy wyliczyć wartość przewodnictwa granicznego kwasu octowego:
CHCOOH =186,873 [cm2/(*mol)]
5.Na podstawie wzoru Kdys=(Co*2)/(1-) obliczamy wartość stałej dysocjacji kwasu octowego dla wszystkich stężeń:
Co [mol/dm3] |
Kdys |
||
0,0625 |
6,53753E-05 |
||
0,03125 |
6,49214E-05 |
||
0,015625 |
6,75972E-05 |
||
0,0078125 |
4,16958E-05 |
||
0,00390625 |
5,34366E-05 |
||
0,00195313 |
4,87232E-05 |
||
0,00097656 |
5,4784E-05 |
||
6. Wykres zależności 1/=f(Co*) dla kwasu octowego i na podstawie zależności
1/= , wyznaczamy wartość stałej dysocjacji
y= ax + b z regresji liniowej mamy : y= 0,4034x +0,0169 to a=1/(Ka*()2)
zatem:
Kdys=7,09E-05
7. Dyskusja błędów:
Kdys=1,754*10-5 (wartość literaturowa)
Kdys.śr=5,664*10-5 (wartość doświadczalna-wyliczona)
Kdys=7,09*10-5 (wartość doświadczalna-z wykresu)
Odchylenie standardowe wynosi : Sx=8,98E-06
Błąd bezwzględny wartości średniej wynosi :
| 1,754*10-5 - 5,664*10-5 | = 3,91E-05
Błąd względny otrzymanej wartości średniej wynosi :
( | 1,754*10-5 - 5,664*10-5 | /1,754*10-5) = 2,23
Błąd bezwzględny wartości otrzymanej z wykresu wynosi :
| 1,754*10-5 -7,09*10-5 | = 5,336E-05
Błąd względny wartości otrzymanej z wykresu wynosi :
( | 1,754*10-5 -7,09*10-5 | /1,754*10-5) = 3,04
8. Wnioski:
Wartości otrzymane w doświadczeniu , zarówno wartość średnią otrzymana z obliczeń jak i wartość otrzymana z równania prostej, znacznie odbiegają od wartości literaturowej.
Błędy które wyniknęły mogły pochodzić z niedokładnych pomiarów lub też niedokładnie przygotowanych roztworów. Warunki jakie panowały w laboratorium nie były idealne co do warunków zastosowanych przy wyznaczaniu stałej dysocjacji literaturowej.
Co [mol/dm3] |
CH3COOH [cm2/(*mol)] |
CH3COONa [cm2/(*mol)] |
HCl [cm2/(*mol)] |
NaCl [cm2/(*mol)] |
|
|
|
|
|