Karolina Sieracka, grupa piątek 10:15

1. Wykonanie ćwiczenia

1.1 Obliczenie stężenia chloru aktywnego

Stężenie chloru aktywnego w produkcie elektrolizy obliczyłam na podstawie poniższej reakcji pamiętając o przeliczeniu stężenia podchlorynu sodu na chlor aktywny:

ClO^- + 2I^- + 2H⁺ = Cl^- + I₂ + H₂O

I₂ + 2S₂O₃^2- = 2I^- + S₄O₆^2-

Ilość moli wydzielonego podchlorynu równa się ilości moli jodu wytrąconych podczas miareczkowania 0,025M roztworem tiosiarczanu. Znając ilość moli wydzielonego podchlorynu sodu można również obliczyć jego stężenie i stężenie chloru aktywnego:

Stężenie chloru aktywnego w jednym gramie NaClO wynosi 0,95g zatem stężenie chloru aktywnego w układzie wynosi:

Przykładowe obliczenie:

V_zlewki = 0,5 dm³

V_tiosiarczanu = 1,8 cm³ = 0,0018 dm³

C_tiosiarczanu = 0,025 mol/dm³

V_próbki = 0,005 dm³

M_NaClO = 74,45 g/mol

mol

Wyniki wszystkich obliczeń zostały zestawione w poniższej tabeli:

Przepływ 30 ml/min				Przepływ 60ml/min
1A		2,5A		1A		2,5A
Stęzenie podchlorynu [dm3/mol]	Chlor aktywny [g]	Stęzenie podchlorynu [dm3/mol]	Chlor aktywny [g]	Stęzenie podchlorynu [dm3/mol]	Chlor aktywny [g]	Stęzenie podchlorynu [dm3/mol]	Chlor aktywny [g]
0	0	0	0	0,01475	0,5216153	0,0305	1,0785944
0,0045	0,1591369	0,0075	0,2652281	0,0175	0,6188656	0,04	1,41455
0,007375	0,2608077	0,016	0,56582	0,02125	0,7514797	0,04725	1,6709372
0,012375	0,4376264	0,0255	0,9017756	0,025	0,8840938	0,05575	1,9715291
0,01475	0,5216153	0,0305	1,0785944	0,028125	0,9946055	0,0615	2,1748706

Poniższy wykres ukazuje zależność stężenia chloru aktywnego od czasu trwania elektrolizy:

Czas trwania elektrolizy oraz natężenie prądu mają wpływ na ilość wydzielonego chloru( ilość zwiększa się). Im wyższe natężenie i szybkość przepływu tym większa wydajność procesu.

1.2 Obliczenie wydajności reakcji

Wydajność procesu elektrolizy, wyznaczyłam na podstawie wzoru i równań reakcji:

Gdzie:

M_Cl - masa molowa cząsteczki chloru (70,9 g/mol),

I - natężenie prądu w amperach [A],

t - czas elektrolizy w sekundach [s],

F - stała Faradaya [96500 C/mol]

Podstawiając do równania określającego wydajność:

Przykładowe obliczenie:

m_cl = 2,17g, I = 2,5A, t = 45min = 2700s

Resztę wyników zestawiłam w tabeli:

Wydajność
czas [min]	Dla 1A	Dla 2,5 A
0	0	0
5	151,99%	101,33%
10	124,55%	108,09%
15	139,33%	114,84%
20	124,55%	103,02%
25	99,64%	82,42%
30	98,52%	90,07%
35	102,54%	91,20%
40	105,55%	94,15%
45	105,55%	92,32%

2. Wnioski

Obliczone wydajności przekroczyły 100% świadczy to o tym, że w trakcie pomiaru zostały popełnione błędy. Powodem błędów mogą być :

-niedokładne sporządzenie naważek

-błąd aparatury

-błąd odczytu objętości zużytego titranta przy miareczkowaniu

-niedokładna objętość próbki do analizy

---