TTÜ Materjali- ja keskkonnatehnoloogia Instituut
KYF0280 Füüsikaline keemia
Üliõpilase nimi: Franz Mathias Ints
Töö nr: FK15
Töö pealkiri: Elektrijuhtivuse MääramineTTÜ Materjali- ja keskkonnatehnoloogia Instituut
KYF0280 Füüsikaline keemia
Õpperühm: EANB31
Töö teostamise kuupäev: 21.10.2020
Töö pealkiri: Elektrijuhtivuse MääramineTöö eesmärk (või töö ülesanne).
Töös määratakse elektrolüüdi vesilahuste erijuhtivus ja molaarne elektrijuhtivus real kontsentratsioonidel,
milleks mõõdetakse juhtivusnõus elektroodide vahel paikneva lahusekihi takistust või otse erijuhtivust.
Katsetulemuste töötlus toimub kahes variandis. Tugeva elektrolüüdi lahuse puhul leitakse katseandmete
alusel elektrijuhtivus lahuse lõpmatul lahjendusel nn. piiriline molaarne elektrijuhtivus λ0. Nõrga elektrolüüdi
korral arvutatakse dissotsiatsiooniastmed ja dissotsiatsioonikonstant.
Teooria
Dissotsiatsioonikonstant (tähis K
d või K) on suurus, mis näitab elektrolüüdi tugevust. Mida väiksem on Kd väärtus (mida
vähem on lahuses ioone molekulidega võrreldes), seda nõrgem on elektrolüüt. Dissotsiatsioonikonstant sõltub
temperatuurist ja elektrolüüdi iseloomust, kuid ei sõltu kontsentratsioonist.
K= (a2*C)/(1-a)
K - dissotsiatsioonikonstant
a - dissotsiatsiooniaste
C - lahuse konsentratsioon
Töövahendid.
Vahelduvvoolusild P-38 ja juhtivusnõu või juhtivusmõõtja MC226, vesitermostaat, 100- ml mahuga
mõõtekolvid, pipetid.
Töö käik.
Töös kasutatakse elektrolüüdilahuse elektrijuhtivuse määramiseks juhtivusnõud MC226 või juhtivusnõusse
valatud elektrolüüdilahuse takistuse mõõtmiseks vahelduvvoolusilda P-38.
Variant 1: mõõtmine juhtivusmõõtja MC226 abil
Lahuste kontsentratsiooni määrab praktikumi juhendaja. Lahused valmistatakse 100-ml mõõtekolbidesse
laboratooriumis olevast tiitritud lahusest selle kvantitatiivsel ja järkjärgulisel lahjendamisel juhtivusveega
(bidestilleeritud veega).
Lahuseid tuleb valmistada hoolikalt, vastasel korral läheb katseviga suureks.
Katseklaas koos mõõteelektroodiga loputatakse paar korda uuritava lahusega ja seejärel pipeteeritakse
vastavalt katseklaasi mahule selline lahuse hulk, et mõõteelektroodi ava oleks 3 - 5 mm ulatuses kaetud.
Soovitav on alustada mõõtmisi kõige väiksema kontsentratsiooniga lahusest.
Katseklaasi täitmise pipetiga tingib nõue, et kõikide määramiste puhul oleks vedeliku hulk ühesugune. Pärast
gaasimullide eraldumist asetatakse katseklaas koos mõõteelektroodiga vesitermostaati, mille temperatuuri
hoitakse püsivana 25,0±0,1 °C juures, erijuhtudel ka mõnel teisel juhendaja poolt määratud temperatuuril. Kui
lahus on saavutanud termostaadi temperatuuri (mitte varem kui 10 - 15 minuti pärast), alustatakse mõõtmist.
Juhtivusmõõtja sisse- ja väljalülitamine toimub klahvi ″On/Off″ abil.Mõõtmiseks tuleb vajuta klahvile ″Read″,
mõõtmise ajal vilgub ekraanil koma. Mõõtmise lõpetamiseks tuleb vajutada uuesti klahvile ″Read″ või ootata
kuni ekraanile ilmub sümbol [/A] ja näit on fikseeritud.
Igale järgmisele lahusele üle minnes tuleb elektrood ja katseklaas kaks korda loputada selle uue lahusega
ning seejärel pipeteerida uus uuritav lahus.
Töö eesmärk (või töö ülesanne).
Töös määratakse elektrolüüdi vesilahuste erijuhtivus ja molaarne elektrijuhtivus real kontsentratsioonidel,
milleks mõõdetakse juhtivusnõus elektroodide vahel paikneva lahusekihi takistust või otse erijuhtivust.
Katsetulemuste töötlus toimub kahes variandis. Tugeva elektrolüüdi lahuse puhul leitakse katseandmete
alusel elektrijuhtivus lahuse lõpmatul lahjendusel nn. piiriline molaarne elektrijuhtivus λ0. Nõrga elektrolüüdi
korral arvutatakse dissotsiatsiooniastmed ja dissotsiatsioonikonstant.
Teooria
Dissotsiatsioonikonstant (tähis K
d või K) on suurus, mis näitab elektrolüüdi tugevust. Mida väiksem on Kd väärtus (mida
vähem on lahuses ioone molekulidega võrreldes), seda nõrgem on elektrolüüt. Dissotsiatsioonikonstant sõltub
temperatuurist ja elektrolüüdi iseloomust, kuid ei sõltu kontsentratsioonist.
K= (a2*C)/(1-a)
K - dissotsiatsioonikonstant
a - dissotsiatsiooniaste
C - lahuse konsentratsioon
Töövahendid.
Vahelduvvoolusild P-38 ja juhtivusnõu või juhtivusmõõtja MC226, vesitermostaat, 100- ml mahuga
mõõtekolvid, pipetid.
Töö käik.
Töös kasutatakse elektrolüüdilahuse elektrijuhtivuse määramiseks juhtivusnõud MC226 või juhtivusnõusse
valatud elektrolüüdilahuse takistuse mõõtmiseks vahelduvvoolusilda P-38.
Variant 1: mõõtmine juhtivusmõõtja MC226 abil
Lahuste kontsentratsiooni määrab praktikumi juhendaja. Lahused valmistatakse 100-ml mõõtekolbidesse
laboratooriumis olevast tiitritud lahusest selle kvantitatiivsel ja järkjärgulisel lahjendamisel juhtivusveega
(bidestilleeritud veega).
Lahuseid tuleb valmistada hoolikalt, vastasel korral läheb katseviga suureks.
Katseklaas koos mõõteelektroodiga loputatakse paar korda uuritava lahusega ja seejärel pipeteeritakse
vastavalt katseklaasi mahule selline lahuse hulk, et mõõteelektroodi ava oleks 3 - 5 mm ulatuses kaetud.
Soovitav on alustada mõõtmisi kõige väiksema kontsentratsiooniga lahusest.
Katseklaasi täitmise pipetiga tingib nõue, et kõikide määramiste puhul oleks vedeliku hulk ühesugune. Pärast
gaasimullide eraldumist asetatakse katseklaas koos mõõteelektroodiga vesitermostaati, mille temperatuuri
hoitakse püsivana 25,0±0,1 °C juures, erijuhtudel ka mõnel teisel juhendaja poolt määratud temperatuuril. Kui
lahus on saavutanud termostaadi temperatuuri (mitte varem kui 10 - 15 minuti pärast), alustatakse mõõtmist.
Juhtivusmõõtja sisse- ja väljalülitamine toimub klahvi ″On/Off″ abil.Mõõtmiseks tuleb vajuta klahvile ″Read″,
mõõtmise ajal vilgub ekraanil koma. Mõõtmise lõpetamiseks tuleb vajutada uuesti klahvile ″Read″ või ootata
kuni ekraanile ilmub sümbol [/A] ja näit on fikseeritud.
Igale järgmisele lahusele üle minnes tuleb elektrood ja katseklaas kaks korda loputada selle uue lahusega
ning seejärel pipeteerida uus uuritav lahus.
Töö eesmärk (või töö ülesanne).
Töös määratakse elektrolüüdi vesilahuste erijuhtivus ja molaarne elektrijuhtivus real kontsentratsioonidel,
milleks mõõdetakse juhtivusnõus elektroodide vahel paikneva lahusekihi takistust või otse erijuhtivust.
Katsetulemuste töötlus toimub kahes variandis. Tugeva elektrolüüdi lahuse puhul leitakse katseandmete
alusel elektrijuhtivus lahuse lõpmatul lahjendusel nn. piiriline molaarne elektrijuhtivus λ0. Nõrga elektrolüüdi
korral arvutatakse dissotsiatsiooniastmed ja dissotsiatsioonikonstant.
Teooria
Dissotsiatsioonikonstant (tähis K
d või K) on suurus, mis näitab elektrolüüdi tugevust. Mida väiksem on Kd väärtus (mida
vähem on lahuses ioone molekulidega võrreldes), seda nõrgem on elektrolüüt. Dissotsiatsioonikonstant sõltub
temperatuurist ja elektrolüüdi iseloomust, kuid ei sõltu kontsentratsioonist.
K= (a2*C)/(1-a)
K - dissotsiatsioonikonstant
a - dissotsiatsiooniaste
C - lahuse konsentratsioon
Töövahendid.
Vahelduvvoolusild P-38 ja juhtivusnõu või juhtivusmõõtja MC226, vesitermostaat, 100- ml mahuga
mõõtekolvid, pipetid.
Töö käik.
Töös kasutatakse elektrolüüdilahuse elektrijuhtivuse määramiseks juhtivusnõud MC226 või juhtivusnõusse
valatud elektrolüüdilahuse takistuse mõõtmiseks vahelduvvoolusilda P-38.
Variant 1: mõõtmine juhtivusmõõtja MC226 abil
Lahuste kontsentratsiooni määrab praktikumi juhendaja. Lahused valmistatakse 100-ml mõõtekolbidesse
laboratooriumis olevast tiitritud lahusest selle kvantitatiivsel ja järkjärgulisel lahjendamisel juhtivusveega
(bidestilleeritud veega).
Lahuseid tuleb valmistada hoolikalt, vastasel korral läheb katseviga suureks.
Katseklaas koos mõõteelektroodiga loputatakse paar korda uuritava lahusega ja seejärel pipeteeritakse
vastavalt katseklaasi mahule selline lahuse hulk, et mõõteelektroodi ava oleks 3 - 5 mm ulatuses kaetud.
Soovitav on alustada mõõtmisi kõige väiksema kontsentratsiooniga lahusest.
Katseklaasi täitmise pipetiga tingib nõue, et kõikide määramiste puhul oleks vedeliku hulk ühesugune. Pärast
gaasimullide eraldumist asetatakse katseklaas koos mõõteelektroodiga vesitermostaati, mille temperatuuri
hoitakse püsivana 25,0±0,1 °C juures, erijuhtudel ka mõnel teisel juhendaja poolt määratud temperatuuril. Kui
lahus on saavutanud termostaadi temperatuuri (mitte varem kui 10 - 15 minuti pärast), alustatakse mõõtmist.
Juhtivusmõõtja sisse- ja väljalülitamine toimub klahvi ″On/Off″ abil.Mõõtmiseks tuleb vajuta klahvile ″Read″,
mõõtmise ajal vilgub ekraanil koma. Mõõtmise lõpetamiseks tuleb vajutada uuesti klahvile ″Read″ või ootata
kuni ekraanile ilmub sümbol [/A] ja näit on fikseeritud.
Igale järgmisele lahusele üle minnes tuleb elektrood ja katseklaas kaks korda loputada selle uue lahusega
ning seejärel pipeteerida uus uuritav lahus.
Töö eesmärk (või töö ülesanne).
Töös määratakse elektrolüüdi vesilahuste erijuhtivus ja molaarne elektrijuhtivus real kontsentratsioonidel,
milleks mõõdetakse juhtivusnõus elektroodide vahel paikneva lahusekihi takistust või otse erijuhtivust.
Katsetulemuste töötlus toimub kahes variandis. Tugeva elektrolüüdi lahuse puhul leitakse katseandmete
alusel elektrijuhtivus lahuse lõpmatul lahjendusel nn. piiriline molaarne elektrijuhtivus λ0. Nõrga elektrolüüdi
korral arvutatakse dissotsiatsiooniastmed ja dissotsiatsioonikonstant.
Teooria
Dissotsiatsioonikonstant (tähis K
d või K) on suurus, mis näitab elektrolüüdi tugevust. Mida väiksem on Kd väärtus (mida
vähem on lahuses ioone molekulidega võrreldes), seda nõrgem on elektrolüüt. Dissotsiatsioonikonstant sõltub
temperatuurist ja elektrolüüdi iseloomust, kuid ei sõltu kontsentratsioonist.
K= (a2*C)/(1-a)
K - dissotsiatsioonikonstant
a - dissotsiatsiooniaste
C - lahuse konsentratsioon
Töövahendid.
Vahelduvvoolusild P-38 ja juhtivusnõu või juhtivusmõõtja MC226, vesitermostaat, 100- ml mahuga
mõõtekolvid, pipetid.
Töö käik.
Töös kasutatakse elektrolüüdilahuse elektrijuhtivuse määramiseks juhtivusnõud MC226 või juhtivusnõusse
valatud elektrolüüdilahuse takistuse mõõtmiseks vahelduvvoolusilda P-38.
Variant 1: mõõtmine juhtivusmõõtja MC226 abil
Lahuste kontsentratsiooni määrab praktikumi juhendaja. Lahused valmistatakse 100-ml mõõtekolbidesse
laboratooriumis olevast tiitritud lahusest selle kvantitatiivsel ja järkjärgulisel lahjendamisel juhtivusveega
(bidestilleeritud veega).
Lahuseid tuleb valmistada hoolikalt, vastasel korral läheb katseviga suureks.
Katseklaas koos mõõteelektroodiga loputatakse paar korda uuritava lahusega ja seejärel pipeteeritakse
vastavalt katseklaasi mahule selline lahuse hulk, et mõõteelektroodi ava oleks 3 - 5 mm ulatuses kaetud.
Soovitav on alustada mõõtmisi kõige väiksema kontsentratsiooniga lahusest.
Katseklaasi täitmise pipetiga tingib nõue, et kõikide määramiste puhul oleks vedeliku hulk ühesugune. Pärast
gaasimullide eraldumist asetatakse katseklaas koos mõõteelektroodiga vesitermostaati, mille temperatuuri
hoitakse püsivana 25,0±0,1 °C juures, erijuhtudel ka mõnel teisel juhendaja poolt määratud temperatuuril. Kui
lahus on saavutanud termostaadi temperatuuri (mitte varem kui 10 - 15 minuti pärast), alustatakse mõõtmist.
Juhtivusmõõtja sisse- ja väljalülitamine toimub klahvi ″On/Off″ abil.Mõõtmiseks tuleb vajuta klahvile ″Read″,
mõõtmise ajal vilgub ekraanil koma. Mõõtmise lõpetamiseks tuleb vajutada uuesti klahvile ″Read″ või ootata
kuni ekraanile ilmub sümbol [/A] ja näit on fikseeritud.
Igale järgmisele lahusele üle minnes tuleb elektrood ja katseklaas kaks korda loputada selle uue lahusega
ning seejärel pipeteerida uus uuritav lahus.
Elektrolüüt:
CH3COOH
Piiriline molaarne elektrijuhtivus:
390.7*10^-4 =
(käsiraamatu abil)
Jrk nr.
1
0.0993
48.02
2
0.1986
72.61
3
0.3973
100
Lahuse molaarne
konsentratsioon
Erijuhtivus κ
mS/cm (mõõdetud)
𝐶_𝑀
Λ^0=
𝜌/𝐶
CH3COOH
0.03907
K= (a^2*C)/(1-a)
0.04802
0.00048358509567 0.01237740199 1.540342229E-05
0.07261 0.000365609264854 0.00935780048 1.755536982E-05
0.1 0.000251698968034 0.00644225667
1.76213E-05
Erijuhtivus κ
S/m
Molaarne
elektrijuhtivus ,
S*m2/mol
Dissotsiatsioonia
ste
Dissotsiatsiooniko
nstant K
Λ
𝛼
Võrreldes enda välja arvutatud dissotsiatsiooni konstanti: 1.76213E-05
käsiraamatu dissotsiatsioonikonstandiga: 1,754E-05
on näha, et need on väga sarnased. Selle põhjal võib järeldada, et katse
õnnestus hästi.
viited:
-moodles õppejõu poolt praktikumi juhend
-moodles käsiraamatu tabelid
-https://et.wikipedia.org/wiki/Dissotsiatsioonikonstant
Võrreldes enda välja arvutatud dissotsiatsiooni konstanti: 1.76213E-05
käsiraamatu dissotsiatsioonikonstandiga: 1,754E-05
on näha, et need on väga sarnased. Selle põhjal võib järeldada, et katse
õnnestus hästi.
viited:
-moodles õppejõu poolt praktikumi juhend
-moodles käsiraamatu tabelid
-https://et.wikipedia.org/wiki/Dissotsiatsioonikonstant
Siia tuleb lisada (skaneeritult või fotona) õppejõu poolt antud tööülesanne ja õppejõu poolt allkirjastatud originaalkatseandmete leht.
Siia tuleb lisada (skaneeritult või fotona) õppejõu poolt antud tööülesanne ja õppejõu poolt allkirjastatud originaalkatseandmete leht.
Document Outline
- Tiitelleht
- Teooria ja töö käik
- Arvutused, tabelid ja graafikud
- Järeldus
- Originaalkateseandmed
Kõik kommentaarid