moje 4, chemia w nauce i gospodarce Uł, semestr V, sprawozdania chemia fizyczna i analityczna uł, Chemia Fizyczna, chemia fizyczna sprawka, 4


Część teoretyczna

Napięciem powierzchniowym można nazwać siły zmniejszające powierzchnię, które działają stycznie do powierzchni. Siły te są niezależne od wielkości powierzchni i zależą jedynie od charakteru cieczy oraz od temperatury. Napięcie powierzchniowe będące rezultatem oddziaływań międzycząsteczkowych maleje liniowo wraz ze wzrostem temperatury:

0x01 graphic

Molowa energia powierzchniowa jest to energia powierzchniowa 1 mola cieczy pod postacią kuli i wyrażamy ją wzorem:

0x01 graphic

Badania Eotvosa wykazały, że molowa energia powierzchniowa maleje wraz ze wzrostem temperatury i zależność ta jest liniowa aż do temperatury bliskiej temperatury krytycznej. Jak wynika doświadczenia, w temperaturze około 6°C niższej od temperatury krytycznej wartość napięcia powierzchniowego maleje do zera:

0x01 graphic

Zależność pomiędzy napięciem powierzchniowym cieczy a jej gęstością w stanie ciekłym i gazowym wykrył Baczyński:

0x01 graphic

Parachora jest to wielkość niezależna od temperatury i stała dla danej substancji. Wykazuje ona własności addytywne.

0x01 graphic

Celem mojego ćwiczenia było wyznaczenie wpływu temperatury na napięcie powierzchniowe cieczy. Pomiaru dokonałam metodą pęcherzykową, zwana też metodą maksymalnego ciśnienia baniek. Polega ona na pomiarze ciśnienia niezbędnego do przerwania błonki powierzchniowej przez pęcherzyk powietrza, który wydobywa się z kapilary. Stałość temperatury jest niezbędna do dokładnego wykonania pomiaru. Kapilara zanurzona jest do cieczy na pewna głębokość a z drugiej strony połączona jest z rurkami, przez które przeprowadzone jest powietrze do kapilary w celu wytworzenia pęcherzyka powietrza. Ważnym elementem jest manometr cieczowy zbudowany z dwóch rur o różnych promieniach. Zmiana położenia pęcherzyka powietrza w rurze poziomej jest proporcjonalna do zmiany poziomu cieczy wywołanej wytworzonym ciśnieniem w rurze pionowej.

Z uwagi na trudności eksperymentalne związane z bezpośrednim wyznaczeniem promienia kapilary r, w badaniach napięcia powierzchniowego stosuje się najczęściej metodę porównawczą. Przy użyciu tej samej aparatury wykonuje się pomiary z cieczą wzorcową o dokładnie znanym napięciu powierzchniowym. Stosując następując wzór do opisu napięcia powierzchniowego wody σw oraz cieczy badanej σx :

0x01 graphic

otrzymamy zależność:

0x01 graphic

0x01 graphic

Gdzie:

hmw i hmx- wskazania manometru odpowiednio, dla wody i cieczy badanej

hrw i hrx - głębokości zanurzenia kapilary w wodzie i cieczy badanej

drw i drx - gęstości wody i cieczy badanej.

Zatem, napięcie powierzchniowe cieczy badanej σx można obliczyć z równania:

0x01 graphic

Jest to najczęściej stosowany wzór, który pozwala wyznaczyć napięcie powierzchniowe cieczy badanej względem wzorca.

Część obliczeniowa

1. Obliczam napięcie powierzchniowe wody w t = 25°C :

0x01 graphic
= (75,92-0,163tw)10-3 [Nm-1]

0x01 graphic
[Nm-1]

2. Obliczam promień kapilary na podstawie wzoru:

0x01 graphic
[m]

0x01 graphic
[m]

0x01 graphic
[m]

0x01 graphic
[m]

3. Obliczam wskazania manometru w czasie zanurzenia kapilary w cieczy badanej z zależności :

0x01 graphic

Dla t1 0x01 graphic
[m]

Dla t2 0x01 graphic
[m]

Dla t3 0x01 graphic
[m]

Dla t4 0x01 graphic
[m]

Dla t5 0x01 graphic
[m]

Dla t6 0x01 graphic
[m]

4.Obliczam gęstość 1,4-dioksanu we wszystkich badanych temperaturach z równania:

0x01 graphic

Dla t1 0x01 graphic
[kg/m3]

Dla t2 0x01 graphic
[kg/m3]

Dla t3 0x01 graphic
[kg/m3]

Dla t4 0x01 graphic
[kg/m3]

Dla t5 0x01 graphic
[kg/m3]

Dla t6 0x01 graphic
[kg/m3]

5. Obliczam napięcie powierzchniowe 1,4-dioksanu we wszystkich temperaturach pomiaru ze wzoru:

0x01 graphic

Dla t1 : 0x01 graphic

Dla t2 0x01 graphic
[Nm-1]

Dla t3 0x01 graphic
[Nm-1]

Dla t4 0x01 graphic
[Nm-1]

Dla t5 0x01 graphic
[Nm-1]

Dla t6 0x01 graphic
[Nm-1]

6. Obliczam objętość molową 1,4-dioksanu we wszystkich temperaturach pomiaru korzystając z zależności:

0x01 graphic

Dla t1 0x01 graphic
[m3/mol]

Dla t2 0x01 graphic
[m3/mol]

Dla t3 0x01 graphic
[m3/mol]

Dla t4 0x01 graphic
[m3/mol]

Dla t5 0x01 graphic
[m3/mol]

Dla t6 0x01 graphic
[m3/mol]

7. Obliczam molową energię powierzchniową 1,4-dioksanu ze wzoru:

0x01 graphic

Dla t1 0x01 graphic
[J/mol]

Dla t2 0x01 graphic
[J/mol]

Dla t3 0x01 graphic
[J/mol]

Dla t4 0x01 graphic
[J/mol]

Dla t5 0x01 graphic
[J/mol]

Dla t6 0x01 graphic
[J/mol]

8. Po wykreśleniu zależności 0x01 graphic
obliczyłam stałą Eötvösa na podstawie metody graficznej:

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

Wnioski

Wyznaczone przeze mnie stała Eötvösa wynosi: 0x01 graphic
. Wartość ta nie wiele różni się od wartości tablicowej: 0x01 graphic
. Wykonane przeze mnie doświadczenie potwierdza fakt, że temperatura wpływa na wartość napięcia powierzchniowego, a mianowicie napięcie maleje liniowo wraz ze wzrostem temperatury.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
moje 18, chemia w nauce i gospodarce Uł, semestr V, sprawozdania chemia fizyczna i analityczna uł, C
moje 8, chemia w nauce i gospodarce Uł, semestr V, sprawozdania chemia fizyczna i analityczna uł, Ch
Fizyczna27m, chemia w nauce i gospodarce Uł, semestr V, sprawozdania chemia fizyczna i analityczna u
Sprawozdanie damiana nr 1, chemia w nauce i gospodarce Uł, semestr V, sprawozdania chemia fizyczna i
poprawa II 25, chemia w nauce i gospodarce Uł, semestr V, sprawozdania chemia fizyczna i analityczna
Chfizyczna5, chemia w nauce i gospodarce Uł, semestr V, sprawozdania chemia fizyczna i analityczna u
wfizyczna9, chemia w nauce i gospodarce Uł, semestr V, sprawozdania chemia fizyczna i analityczna uł
chemia fizyczna-ćwiczenie 22, chemia w nauce i gospodarce Uł, semestr V, sprawozdania chemia fizyczn
fizyczna 20, chemia w nauce i gospodarce Uł, semestr V, sprawozdania chemia fizyczna i analityczna u
fizyczna25, chemia w nauce i gospodarce Uł, semestr V, sprawozdania chemia fizyczna i analityczna uł
Wstęp teoretyczny, chemia w nauce i gospodarce Uł, semestr V, sprawozdania chemia fizyczna i anality
poprawa, chemia w nauce i gospodarce Uł, semestr V, sprawozdania chemia fizyczna i analityczna uł, C
fIZYCZNA5, chemia w nauce i gospodarce Uł, semestr V, sprawozdania chemia fizyczna i analityczna uł,
13 fiza word, chemia w nauce i gospodarce Uł, semestr V, sprawozdania chemia fizyczna i analityczna
fizyczna nr 17 moja, chemia w nauce i gospodarce Uł, semestr V, sprawozdania chemia fizyczna i anali

więcej podobnych podstron