POPRAWA SPRAWOZDANIA.
1. Cel ćwiczenia.
Celem wykonanego ćwiczenia było wyznaczenie molowego przewodnictwa granicznego mocnego elektrolitu (NaCl), poprzez wyznaczenie zależności przewodnictwa od stężenia tego elektrolitu.
2. Aparatura i substancje użyte w doświadczeniu.
Do wykonania doświadczenia użyto naczyńka konduktometrycznego wraz z konduktometrem cyfrowym. Dla utrzymania stałych warunków pomiarów, każdą próbkę przed pomiarem utrzymywano przez ok. 15 min w termostacie, nastawionym na temperaturę 25°C. Substancjami badanymi były: woda destylowana dostępna na pracowni, roztwór wzorcowy HCl o stężeniu
oraz roztwór NaCl o stężeniu
, z którego przez odpowiednie rozcieńczenie, uzyskano roztwory o badanych stężeniach:
.
3. Wyniki pomiarów.
Wyniki pomiarów zgrupowane są w poniższej tabeli:
|
Przewodnictwo [S] |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pomiary prowadzono przy 25°C.
4. Obliczenia.
- Obliczenie stałej naczynka konduktometrycznego:
- Obliczenie przewodnictw właściwych
dla badanych substancji (woda, roztwór NaCl):
obliczenia prowadzone są ze wzoru
, odpowiednio dla wody i roztworu NaCl od stężenia najmniejszego do największego:
.
analogiczne obliczenia wykonano dla roztworów NaCl, uzyskując wyniki:
.
- Obliczenie przewodnictw właściwych soli NaCl w roztworach o danych stężeniach:
, analogicznie dla pozostałych stężeń:
.
- Obliczenie przewodnictw molowych soli dla danych stężeń:
, analogiczne obliczenia dla pozostałych stężeń, dały wyniki:
Należy zauważyć, że tylko 3 ostatnie punkty (dla stężeń 0,005; 0,01 i 0,02
) spełniają zależność teoretyczną, czyli malejące
przy rosnącym c (
).
- Pierwiastki stężeń:
|
|
0,001 |
0,032 |
0,003 |
0,055 |
0,005 |
0,071 |
0,01 |
0,100 |
0,02 |
0,141 |
5. Zależność
.
Wykres (linia prosta) został narysowany za pomocą programu MS Excel, po wprowadzeniu danych potrzebnych do jego narysowania (
). Przy wprowadzaniu danych pominięto pierwszy punkt pomiarowy, dla stężenia NaCl równego
(nie jest on naniesiony do układu współrzędnych), ze względu na możliwość powstania dużych błędów. Współczynniki kierunkowe prostej y=ax+b zostały także wyliczone przez ww. program. W tym przypadku
6. Porównanie wielkości
obliczonej jako współczynnik kierunkowy b zależności y=ax+b, z wielkością
, wyliczoną z przewodnictw granicznych poszczególnych jonów.
- Obliczenie błędu względnego wyznaczonej wartości:
7. Wnioski.
Po ponownym wykonaniu obliczeń (za pomocą komputera) i porównaniu wyznaczonej i teoretycznej watości granicznych przewodnictw molowych, mogę dojść do wniosku, że ogromne rozbieżności z pierwszego sprawozdania, między wynikami pomiarów i obliczeń a stanem faktycznym były spowodowane zastosowaniem nieprawidłowych wzorów na metodę najmniejszych kwadratów. Błąd bezwzględny ponownie wyznaczonego molowego przewodnictwa granicznego ma wartość ok. 19%, co jest wynikiem dość przyzwoitym jak na warunki w pracowni.
Nadal jednak wyniki opracowywano z pominięciem pierwszego punktu pomiarowego, który wybitnie nie „pasował” do pozostałych wyników- prawdopodobne przyczyny tego stanu rzeczy są zamieszczone w pierwotnej wersji sprawozdania.
„Nowe” wyniki obliczeń pozwalają stwierdzić, żę ćwiczenie zostało wykonane w miarę poprawnie, bez większych uchybień w technice wykonania.
Maciej Balcerzak
1