E1
OPRACOWANIE WYNIKÓW
KONDUKTOMETRYCZNY POMIAR CZYSTOÅšCI WODY
1. Wyjaśniam co może wpływać na przewodnictwo poszczególnych próbek wody.
Na przewodnictwo poszczególnych próbek wody wpływa obecność jonów występujących w
próbkach. Jest ono zależne zarówno od ilości jak i rodzaju jonów. W wodzie destylowanej zawartość
jonów jest bardzo znikoma, co znajduje odzwierciedlenie w pomiarze przewodnictwa. Woda
mineralna zawiera bardzo dużą ilość rozpuszczonych składników w postaci jonów, dlatego też jej
przewodnictwo jest znacznie wyższe w porównaniu z wodą destylowaną. Woda pochodząca ze
stawu wykazała największe przewodnictwo, co jest spowodowane występowaniem soli i gazów
rozpuszczonych w wodzie. Wielkość przewodności właściwej wody może być zatem parametrem
charakteryzującym zawartość substancji rozpuszczonych w wodzie, a co za tym idzie określającym jej
czystość.
2. Wykonuję statystyczną ocenę wyników uzyskanych dla próbek wody kranowej - obliczam
średnią dla 5 pomiarów (n=5), odchylenie standardowe s, względne odchylenie
standardowe (RSD). Wartość współczynnika t-Studenta przyjmuję dla poziomu ufności
(prawdopodobieństwo) równego 95%.
¾ð Obliczam wartość Å›redniÄ… pomiarów
x1 +ð x2 +ð ... +ð xn 416 +ð 415 +ð 411+ð +ð407 +ð 404
x =ð =ð =ð 410.6mðS ×ð cm-ð1
n 5
¾ð Obliczam odchylenie standardowe S
2
n
-ð x)ð
åð(ðxi
i=ð1
S =ð
n -ð1
2 2 2 2 2
(ð416 -ð 410.6)ð +ð (ð415 -ð 410.6)ð +ð (ð411-ð 410.6)ð +ð (ð407 -ð 410.6)ð +ð (ð404 -ð 410.6)ð
S =ð =ð 5.128ź ×ð cm-ð1
5 -ð1
¾ð Obliczam wzglÄ™dne odchylenie standardowe RSD
s 5.128
RSD =ð ×ð100% =ð ×ð100% =ð 1.249%
x 410.6
E1
¾ð Obliczam wartość t- Studenta dla poziomu ufnoÅ›ci równego 95%
s 5.128
t0,95 ×ð =ð 0.96×ð =ð 2.202ź. ×ð cm-ð1
n 5
Wyniki umieszczam w tabeli
Odchylenie s
wartość średnia s
Przewodność
RSD =ð ×ð100%
x Ä…ð t0,95 ×ð
standardowe S
x
Lp. x
n
[ðmðS ×ð cm-ð1]ð
[ðmðS ×ð cm-ð1]ð
[ðmðS ×ð cm-ð1]ð [ð%]ð
[ðmðS ×ð cm-ð1]ð
1 416
2 415
3 411 410.6 5.128 1.249 410.6Ä…ð 2.202
4 407
5 404
E1
KONDUKTOMETRYCZNE MIARECZKOWANIE KWASU SOLNEGO
I OCTOWEGO OBOK SIEBIE
1. Dla każdej dodanej objętości titranta obliczam poprawkę (P) korzystając ze wzoru:
(ðV1 +ð V2 )ð+ð V3
P =ð
V1 +ð V2
Gdzie:
V1 - objętość roztworu miareczkowanego, równa 100 ml
V2 - objętość odmierzonej wody, równa 60 ml
V3 - objętość dodanego odczynnika miareczkującego.
Obliczam poprawkę dla objętości dodanego odczynnika miareczkującego, równą: 0.0, 0.5, 1.0, 1.5 ml.
Pozostałe wyniki umieszczam w tabeli.
(ð100 +ð 60)ðml +ð 0.0ml
P(0.0) =ð =ð 1.000
(ð100 +ð 60)ðml
(ð100 +ð 60)ðml +ð 0.5ml
P(0.5) =ð =ð 1.003
(ð100 +ð 60)ðml
(ð100 +ð 60)ðml +ð1.0ml
P(1.0) =ð =ð 1.006
(ð100 +ð 60)ðml
(ð100 +ð 60)ðml +ð1.5ml
P(1.5) =ð =ð 1.009
(ð100 +ð 60)ðml
2. Zmierzone wartości przewodnictwa mnożę przez obliczoną poprawkę uzyskując wartość
niezależną od zmiany objętości. Obliczam poprawione przewodnictwo dla czterech pierwszych
dodanych objętości odczynnika miareczkującego, pozostałe wyniki zapisuję w tabeli.
Przewodnictwo (0.0) = 7960 µS/cm " 1.000 = 7960.000
Przewodnictwo (0.5) = 7720 µS/cm " 1.003 = 7744.125
Przewodnictwo (1.0) = 7440 µS/cm " 1.006 = 7486.500
Przewodnictwo (1.5) = 7160 µS/cm " 1.009 = 7227.125
E1
3. Wykreślam wykres zależności przewodnictwa (wartość poprawiona) od objętości roztworu
miareczkującego i wyznaczam punkt końcowy miareczkowania.
4. Obliczam zawartość substancji oznaczanych w próbce i porównuję je z rzeczywistą zawartością
pobraną do miareczkowania. Wyjaśniam przyczyny ewentualnych różnic.
CNaOH = 0.208 mol/l CHCl = 0.1 mol/l CCH COOH = 0.1 mol/l
3
PK1 = 11.5 ml PK2 = 26.0 ml
*ð m teor. HCl = CHCl " VHCl " MHCl = 0.1 mol /l " 0.02 l " 36,46 g/mol = 0.07292 g
m HCl wyzn. = CNaOH " VPK " MHCl = 0.208 mol/l " 0.0115 l " 36,46 g/mol = 0.08721 g
1
*ð m teor. CH COOH = C CH COOH " V CH COOH " M CH COOH = 0.1 mol/l "0.02 l " 60,05 g/mol = 0.1201 g
3 3 3 3
m CH COOH wyzn. = C NaOH " ( V PK2  VPK1 ) " M CH COOH
3 3
m CH COOH wyzn. = 0.208 mol/l " ( 0.0260  0.0115) l " 60,05 g/mol = 0.1811 g
3
Zawartości kwasów oznaczanych w próbce różnią się od rzeczywistych zawartości substancji
pobranych do miareczkowania. Różnice te mogą być spowodowane niedoskonałością titranta, który
był użyty do oznaczenia a także ograniczenia manualne przy graficznym wyznaczaniu punktów
końcowych miareczkowania. Na końcowy wynik pomiarów także mógł wpłynąć konduktometr, który
mógł fałszować wartości pomiarów.
5. Opisuję równania reakcji zachodzących w roztworze.
+ð -ð -ð -ð
H +ð Cl +ð Na+ð +ð OH ®ð H2O +ð Na+ð +ð Cl
+ð -ð
CH3COO-ð +ð H +ð Na+ð +ð OH ®ð H2O +ð CH3COO-ð +ð Na+ð
6. Wyjaśniam przebieg krzywej wykonanego miareczkowania konduktometrycznego.
Spadek przewodnictwa obserwowany aż do punktu PK1 (prosta AB) spowodowany jest wiązaniem
jonów wodorowych pochodzących od mocnego kwasu przez jony wodorotlenowe, podobnie jak w
przypadku miareczkowania mocnego kwasu mocną zasadą. Wobec nadmiaru jonów wodorowych w
tym zakresie słaby kwas znajduje się w postaci niezdysocjowanej. Punkt PK1 jest zatem punktem
końcowym miareczkowania mocnego kwasu (HCl). Wzrost przewodnictwa od punktu PK1 do punktu
PK2 (prosta BC) związany jest z miareczkowaniem słabego kwasu mocną zasadą. Z uwagi na, to że
kwas octowy jest słabo zdysocjowany, w roztworze znajduje się niewiele jonów. Powoduje to niską
wartość przewodnictwa roztworu. Podczas dodawania mocne zasady jony wodorowe kwasu
są zobojętniane przez jony wodorotlenowe. Jednak na miejsce związanych jonów wodorowych w
E1
roztworze pojawiają się nowe, wskutek dysocjacji kolejnych cząsteczek kwasu octowego, aż do jego
całkowitego zobojętnienia. Jednocześnie w wyniku dysocjacji kwasu, uwalniane są w coraz większej
ilości jony octanowe, a ponadto w roztworze pojawiają się kationy sodowe zasady. W roztworze
obserwujemy liniowy wzrost przewodnictwa. Punkt PK2 odpowiada całkowitemu zobojętnieniu
mieszaniny kwasów. Dalszy wzrost przewodnictwa po przekroczeniu punktu PK2 spowodowany jest
pojawieniem się nadmiaru ruchliwych jonów wodorotlenowych.
E1
KONDUKTOMETRYCZNE MIARECZKOWANIE KWASU SOLNEGO I OCTOWEGO OBOK
SIEBIE
Przeprowadzenie miareczkowania
CCH3COOH = 0.1 mol/l
CHCl = 0.1 mol/l
CNaOH = 0.208 mol/l
Vtitranta [ml] Przewodnictwo [µS/cm] Poprawka Poprawka " przewodnictwo
0.0 7960 1.000 7960.000
0.5 7720 1.003 7744.125
1.0 7440 1.006 7486.500
1.5 7160 1.009 7227.125
2.0 6890 1.013 6976.125
2.5 6610 1.016 6713.281
3.0 6330 1.019 6448.688
3.5 6060 1.022 6192.563
4.0 5790 1.025 5934.750
4.5 5530 1.028 5685.531
5.0 5270 1.031 5434.688
5.5 5000 1.034 5171.875
6.0 4740 1.038 4917.750
6.5 4490 1.041 4672.406
7.0 4230 1.044 4415.063
7.5 3980 1.047 4166.563
8.0 3740 1.050 3927.000
8.5 3490 1.053 3675.406
9.0 3250 1.056 3432.813
9.5 3020 1.059 3199.313
10.0 2790 1.063 2964.375
10.5 2580 1.066 2749.313
11.0 2400 1.069 2565.000
11.5 2280 1.072 2443.875
12.0 2240 1.075 2408.000
12.5 2240 1.078 2415.000
13.0 2270 1.081 2454.438
13.5 2310 1.084 2504.906
14.0 2350 1.088 2555.625
14.5 2390 1.091 2606.594
E1
15.0 2440 1.094 2668.750
15.5 2480 1.097 2720.250
16.0 2530 1.100 2783.000
16.5 2570 1.103 2835.031
17.0 2620 1.106 2898.375
17.5 2660 1.109 2950.938
18.0 2710 1.113 3014.875
18.5 2760 1.116 3079.125
19.0 2800 1.119 3132.500
19.5 2850 1.122 3197.344
20.0 2890 1.125 3251.250
20.5 2940 1.128 3316.688
21.0 2980 1.131 3371.125
21.5 3020 1.134 3425.813
22.0 3060 1.138 3480.750
22.5 3100 1.141 3535.938
23.0 3150 1.144 3602.813
23.5 3190 1.147 3658.531
24.0 3230 1.150 3714.500
24.5 3270 1.153 3770.719
25.0 3310 1.156 3827.188
25.5 3350 1.159 3883.906
26.0 3400 1.163 3952.500
26.5 3500 1.166 4079.688
27.0 3650 1.169 4265.938
27.5 3780 1.172 4429.688
28.0 3920 1.175 4606.000
28.5 4060 1.178 4783.188
29.0 4200 1.181 4961.250
29.5 4330 1.184 5128.344
30.0 4460 1.188 5296.250