Technologia Chemiczna		17.10.2007
Grupa 5, zespół 3	Ćw. nr 3	Dr inż. Izabela Stępniak

Temat i cel ćwiczenia:

Wyznaczenie momentu dipolowego nitrobenzenu.

Pomiary i obliczenia:

a) współczynnika załamania światła n

Substancja:	Próba 1	Próba 2	Próba 3	Średnia arytmetyczna	n^2
Benzen	1,5005	1,5010	1,5005	1,5009	2,2527
Nitrobenzen 0,005	1,5005	1,5005	1,5005	1,5005	2,2542
Nitrobenzen 0,01	1,5015	1,5015	1,5015	1,5015	2,2596
Nitrobenzen 0,02	1,5025	1,5020	1,5025	1,5023	2,2653
Nitrobenzen 0,05	1,5060	1,5055	1,5055	1,5064	2,2692
Nitrobenzen 0,08	1,5075	1,5070	1,5070	1,5072	2,2717

b) pojemności kondensatora:

Substancja:		Pojemność kondensatora w pF	Oznaczenia
Pusty kondensator c1	21		C1
Benzen c3	35		C3
Nitrobenzen 0,005	37		C12
Nitrobenzen 0,01	37		C12
Nitrobenzen 0,02	40		C12
Nitrobenzen 0,05	50,5		C12
Nitrobenzen 0,08	59		C12

c) gęstości:

Waga pustego piknometru: 12,7055g

Pojemność piknometru: V=10ml

Substancja :	Masa piknometru z roztworem	Waga roztworu	Gęstość d=m/v
Benzen	20,84225g	8,13675g	0,8137g/cm^3
Nitrobenzen 0,005	20,86465g	8,15915g	0,8159 g/cm^3
Nitrobenzen 0,01	20,84645g	8,14095g	0,8141 g/cm^3
Nitrobenzen 0,02	20,86650g	8,16100g	0,8161 g/cm^3
Nitrobenzen 0,05	21,04070g	8,33520g	0,8335 g/cm^3
Nitrobenzen 0,08	21,15695g	8,45145g	0,8451 g/cm^3

d) obliczenia masy cząsteczkowej

M C₆H₆ = 78g/mol

M C₆H₅NO₂ = 123g/mol

M= X₁M₁ + X₂M₂

Substancja:	Obliczenia masy wg wzoru: M= X1M1 + X2M2
Benzen	78g/mol
Nitrobenzen 0,005	0,995 ∙ 78g + 0,005 ∙ 123g = 78,225g/mol
Nitrobenzen 0,01	0,99 ∙ 78g + 0,01 ∙ 123g = 78,45g/mol
Nitrobenzen 0,02	0,98 ∙ 78g + 0,02 ∙ 123g = 78,9g/mol
Nitrobenzen 0,05	0,95 ∙ 78g + 0,05 ∙ 123g = 80,25g/mol
Nitrobenzen 0,08	0,92 ∙ 78g + 0,08 ∙ 123g = 81,6g/mol

e) wyznaczanie stałej dielektrycznej

przykładowe wyliczenie dla nitrobenzenu 0,005

Substancja:	Stała dielektryczna:
Benzen	2,282 F/m
Nitrobenzen 0,005	2,4675 F/m
Nitrobenzen 0,01	2,4675 F/m
Nitrobenzen 0,02	2,7425 F/m
Nitrobenzen 0,05	3,7055 F/m
Nitrobenzen 0,08	4,4852 F/m

F)obliczanie polaryzacji

Przykładowe obliczenie dla benzenu:

Substancja:	Polaryzacja
Benzen	28,7288 cm^3/mol
Nitrobenzen 0,005	31,4957 cm^3/mol
Nitrobenzen 0,01	31,6556 cm^3/mol
Nitrobenzen 0,02	35,5199 cm^3/mol
Nitrobenzen 0,05	45,6563 cm^3/mol
Nitrobenzen 0,08	51,8895 cm^3/mol

G) Obliczanie refrakcji

Przykładowe obliczenia dla benzenu:

Substancja:	Refrakcja
Benzen	28,2303 cm^3/mol
Nitrobenzen 0,005	28,2642 cm^3/mol
Nitrobenzen 0,01	28,4949 cm^3/mol
Nitrobenzen 0,02	28,6751 cm^3/mol
Nitrobenzen 0,05	28,6843 cm^3/mol
Nitrobenzen 0,08	28,7449 cm^3/mol

Wykresy:

Refrakcji od ułamka molowego

Polaryzacji o ułanka molowego:

Wyznaczenie polaryzacji i refrakcji metoda ekstrapolacji:

1. Polaryzacji

2. Refrakcji

Wyliczenie momentu dipolowego nitrobenzenu:

k -stała Boltzmana 1,380658 ∙ 10^-3

- stała dielektryczna próżni 8,854188

N- stała Avogadra 6,02 ∙ 10²³

T- 20⁰ C= 293K

P- 24,92
= 2,492 ∙

R- 19,28
=1,928 ∙

=1,737 ∙ 10^-24

1 D -- 3,33564 ∙ 10^-30 C ∙ m

x D -- 1,73798 ∙ 10^-24 C ∙ m

x= 5,2 D

Wnioski:

- wraz ze wzrostem stężenia nitrobenzenu wzrasta pojemność kondensatora, gęstość roztworu, masa cząsteczkowa oraz współczynnik załamania światła.

- zauważyłem że wraz ze wzrostem stężenia nitrobenzenu wzrasta także refrakcja i polaryzacja.

- moment dipolowy nitrobenzenu wyliczony przeze mnie wynosi 5,2 D

- natomiast wartość tabelaryczna momentu dipolowego dla nitrobenzenu wynosi 4,3 D, różnica wyników może być spowodowana błędnymi pomiarami.

---