Wyniki pomiarów :
Umieszczam w tabeli :
Stężenie CuSO4 |
Stężenie ZnSO4 |
Pomiar |
Ex |
m ± |
f ± |
a ± |
Ln a ± |
E |
Błąd SEM |
0,5 mol/dm3 |
0,5 mol/dm3 |
770 Ω |
1,2267 V |
0,5 |
0,063 |
0,0315 |
-3,4577 |
-1,0033 V |
22,2% |
0,1 mol/dm3 |
0,1 mol/dm3 |
690 Ω |
1.0992 V |
0,1 |
0,15 |
0,015 |
-4.1997 |
-0,9247 V |
18,8% |
0,1 mol/dm3 |
0,5 mol/dm3 |
739 Ω |
1.1773 V |
0.2 |
0,063 |
0,0126 |
-4.3740 |
- 0,9543 V |
23,4% |
0,5 mol/dm3 |
0,1 mol/dm3 |
735 Ω |
1.1709 V |
0,2 |
0,15 |
0,0290 |
-3.5065 |
-0,9757 V |
20% |
Obliczenia :
Na początku obliczamy siłę SEM ze wzoru :
E x =( Rx / Rw ) • Ew
Gdzie Ew = 1,018 V , a Rw = 639 Ω
Później stężenie molarne ze wzoru:
m ± = ( m + v+ • m - v- ) ^ ( 1/v-+v+)
gdzie v-+v+ są współczynnikami stechiometrycznymi reakcji która zachodzi w ogniwie
ZnSO4 → Zn2+ + SO42-
Następnie obliczamy średnią aktywność elektrolitu a ± ze wzoru
a ± = f ± • m ±
gdzie f ± jest średnim jonowym współczynnikiem aktywności który odczytujemy z tabeli dla moich stężeń .
Ostatnim etapem moich obliczeń jest wyznaczenie siły elektromotorycznej E dla ogniwa ZnSO4 ze wzoru :
E = E0 - ( 3/2) • ( RT/F ) • ln a ±
Wnioski :
Wartością stała wyznaczoną przeze mnie na początek jest opór ogniwa Westona i wynosi Rw = 639 Ω . Natomiast opór mierzony dla podanych stężeń maleje tak jak się spodziewałem wraz ze spadkiem stężenia.
Siła elektromotoryczna ma ścisły związek z stężeniem , a także aktywnością reagentów . Dowodem tego są moje wyniki pomiarów w których widać , że podczas gdy stężenia maleje siła elektromotoryczna również maleje.
Niezgodność wynika z wadliwie działającego sprzętu i błędów podczas wykonywania ćwiczenia.