1. Celem ćwiczenia jest ilościowe oznaczanie zawartości CO2 w powietrzu. Na podstawie spadku przewodnictwa właściwego roztworu wodorotlenku barowego, przed pochłonięciem, po pochłonięciu CO2, oblicza się zawartość CO2.

  2. W naszym ćwiczeniu napełniliśmy 4 płuczki roztworem Ba(OH)2, dla jednej z nich zmieniliśmy przewodnictwo (K0) i następnie przez te płuczki połączone szeregowo przepuściliśmy 20 dm3 powietrza. W wyniku tego w płuczkach zmniejszyło się przewodnictwo roztworu.

Przewodnictwo Ba(OH)2 zależy od stężenia tego roztworu. Zależność tą przedstawia następujące równanie:

K= 464,86*CBa(OH)2 + 01717

Z tego równania możemy ustalić stężenie Ba(OH)2.

-464,86*CBa(OH)2 = 01717 - k

CBa(OH)2 = k/464,86 - 0,000369 [mol/dm3]

Wartość zmierzonego na ćwiczeniach przewodnictwa zestawiono w tabeli.

Przewodnictwo roztworu Ba(OH)2

Roztwór wyjściowy

Płuczka

1

2

3

4

k0

k1

k2

k3

k4

4,8

4,05

4,05

4,2

4,3

Zależność stężenia Ba(OH)2 od przewodnictwa z = 464,86*CBa(OH)2 + 0,1717

z -przewodnictwo

CBa(OH)2 -stężenie Ba(OH)2

Na podstawie wartości z tabeli możemy obliczyć stężenie w poszczególnych płuczkach jak też stężenie początkowe roztworu.

  1. stężenie początkowe roztworu k0 = 4,8

CBa(OH)2 = 9,996

  1. stężenie w płuczce nr 1 dla k1 = 405

CBa(OH)2 = 8,343

  1. stężenie dla k2 = 405

CBa(OH)2 = 8,343

  1. stężenie dla k3 = 4,2

CBa(OH)2 = 8,665

  1. stężenie dla k4 = 4,3

CBa(OH)2 = 8,881

Obliczam różnicę stężeń w poszczególnych płuczkach.

C1 = 9,996 - 8,343 = 1,613

C2 = 9,996 - 8343 = 1,613

C3 = 9,996 - 8,665 = 1,290

C4 = 9,996 - 8,881 = 1,079

Obliczam ile mmoli Ba(OH)2 weszło w reakcję z CO2 w poszczególnych płuczkach (w płuczkach po 190 cm3 Ba(OH)2.

1,613 - 1000

x1, x2 - 190

x1 = 0,242

x2 = 0,242

x3 = 0,1935

x4 = 0,16129

W płuczkach zachodzi zgodna z równaniem:

Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3 + H2O

Stosunek moli jest równy 1:1 a to oznacza że zostało wchłonięte 0,83879 CO2

0,242 + 0,242 + 0,1939 + 0,1625 = 0,83879

Zakładając 90% wydajność możemy stwierdzić, że przez płuczki przepuszczono:

2*0,83879 = 1,6778 mmol CO2 (0,0016778 mol)

w warunkach normalnych w powietrzu znajdowało się:

x = 22,4*0,0016678

x = 0,37976 dm3 CO2

Przez płuczki przepuszczono 20 dm3 powietrza więc zawartość CO2 w badanym powietrzu wynosi:

CCO2 0,037576/20 * 100% = 0,18788%