Celem ćwiczenia jest wyznaczenie granicznego przewodnictwa molowego.

Przewodnictwo elektryczne roztworu Г jest to odwrotność oporu stawianego przez roztwór elektrolitu.

Przewodnictwo elektryczne roztworu jest proporcjonalne do efektywnej powierzchni elektrody s oraz odwrotnie proporcjonalne do odległości między elektrodami l.

κ - przewodnictwo właściwe elektrolitu

k - stała naczynka

Ponieważ nie jest możliwe określenie efektywnej powierzchni elektrody stałą naczynka wyznacza się na podstawie pomiaru przewodnictwa roztworu wzorcowego
(zwykle roztwór KCl).

Przewodnictwo molowe λ jest to zdolność przewodzenia prądu przez roztwór zawierający 1 mol ładunków pomiędzy elektrodami.

c - stężenie molowe ładunków dowolnego znaku

Pomiarów przewodnictwa dokonuje się za pomocą konduktometru - zmodyfikowanego mostka Wheotstone`a.

Gęstość roztworu NaCl o stężeniu 0,05 mol/dm³ wyznaczam na podstawie pomocniczego wykresu zależności d = f(c).

Dane na podstawie których sporządziłem wykres zebrane są w poniższej tabeli:

c [mol/dm^3]	d [kg/m^3]
0,1720	1005,3
0,3464	1012,2
0,7026	1026,8
1,0688	1041,3
1,4451	1055,9
1,8317	1070,7
2,2288	1085,7
2,6367	1100,9
3,0553	1116,2
3,4855	1131,9
3,9272	1147,8
4,3808	1164
4,8465	1180,4
5,3251	1197,2

Wykres zależności d = f(c).

Wyznaczona na podstawie wykresu gęstość roztworu NaCl o stężeniu 0,05 mol/dm³ wynosi

d_NaCl = 1003 g/dm³

Gęstości sporządzonych roztworów wyznaczyłem na podstawie pomocniczego wykresy zależności
d = f(m).

Dane na podstawie których sporządziłem wykres zebrane są w poniższej tabeli:

m [mol/kg]	d [kg/m^3]
0,1720	1005,3
0,3465	1012,2
0,7028	1026,8
1,0691	1041,3
1,4454	1055,9
1,8321	1070,7
2,2294	1085,7
2,6374	1100,9
3,0560	1116,2
3,4863	1131,9
3,9281	1147,8
4,3819	1164
4,8476	1180,4
5,3264	1197,2

Wykres zależności d = f(m).

Wyniki doświadczenia zebrane są w tabelach:

Roztwór wzorcowy (KCl):

	Г [mS]
c [mol/dm]	1	2	3	średnia
0,01	1,511	1,517	1,519	1,515667

Roztwory badane:

skład roztworu			gęstość	stężenie		Г [mS]
mNaCl 0,05mol/dm^3 [g]	mH2O [g]	nNaCl [mol]	d [g/cm3]	m [mol/kg]	c [mol/dm^3]	1	2	3	średnie
1,22	23,02	0,608*10^-4	1,0012	0,0026	0,0023	0,406	0,406	0,407	0,406
2,43	22,09	1,211*10^-4	1,0013	0,0055	0,0042	0,684	0,695	0,701	0,693
4,80	19,79	2,393*10^-4	1,0016	0,0121	0,0071	1,275	1,284	1,290	1,283
11,84	12,18	5,902*10^-4	1,0029	0,0485	0,0127	2,88	2,89	2,89	2,89
					0,0500	5,3	5,32	5,33	5,32

Na podstawie pomiarów dla roztworu wzorcowego wyznaczam stałą naczynka konduktometrycznego:

Przewodnictwo molowe roztworu KCl o stężeniu 0,01 mol/dm³ wynosi κ=141,3 mS m^-1

Wyznaczam przewodnictwa właściwe badanych roztworów.

Wyniki zebrane są w tabeli:

c [mol/dm^3]	Г [mS]	κ [mS m^-1]
0,0023	0,406	37,8
0,0042	0,693	64,6
0,0071	1,283	119,6
0,0127	2,89	269,3
0,0500	5,32	495,8

Przykład obliczeń:

Wyznaczam przewodnictwa molowe badanych roztworów.

Wyniki zebrane są w tabeli:

c [mol/dm^3]	κ [mS m^-1]	λ [mS m^2/mol]
0,0023	37,8	16,45
0,0042	64,6	15,38
0,0071	119,6	16,84
0,0127	269,3	21,21
0,0500	495,8	9,92

Przykład obliczeń:

Wykres zależności
:

Wyznaczone przewodnictwo graniczne roztworu NaCl jest równe wyrazowi wolnemu równania zależności
.

Odchylenie standardowe wyrazu wolnego wynosi S_b= 2,73

λ^o = 11
3mS m²/mol

Tablicowa wartość granicznego przewodnictwa molowego roztworu NaCl wynosi
λ^o_t= 12,645 mS m²/mol

Wnioski:

1. Obliczona wartość zgadza się z wartością tablicową.

2. Duży błąd wynika z niedokładności sporządzenia roztworów.

3. Podczas sporządzania wykresu pominąłem jeden punkt gdyż odbiegał on znacznie od pozostałych.

c [mol/dm³]

d [g/dm³]

m [mol/kg]

d [g/dm³]

λ [mS m²/mol]

λ=79,355
+ 11,326

R²=0,738

---