6. Opracowanie wyników:
Tabela 1. Zestawienie danych z protokółu Gdzie: mk-masa kolbki [g]
mr - masa rozpuszczalnika [g]
ms - masa substancji [g]
w2 - ułamek wagowy badanej substancji do roztworu
ε - stała dielektryczna wyznaczona prostej kalibracyjnej ε = -0,0245 +3,537
n - współczynnik załamania światła
7. Zastosowanie ekstrapolacyjnej metody Guggenheima - Smitha
Wykres 1. Zależność stałej dielektrycznej roztworów badanych w funkcji ułamka wagowego
(ε i w2 w jednostkach bezwymiarowych)
W celu obliczenia α i ε1 zastosowaliśmy metodę najmniejszych kwadratów. ε 1,2 = αw2 + ε1 y = ax + b
a = 2,9282
b = 2,0005
Sa = 0,2598 = ∆α
Sb = 0,0069 = ∆ε1 Do określenia niepewności wartości α i ε1 posłużyliśmy się przedziałem ufności ze statystyki t-Studenta. Wartość krytyczną tα odczytaliśmy z tablic rozkładu t-Studenta dla n-2 = 2 stopni swobody na poziomie istotności α = 0,05 i otrzymaliśmy tα = 4,3027.
δα = Sa · tα = 1,1178
δε1= Sb · tα= 0,0297
α = 2,9382 ± 1,1178
ε1 = 2,0005 ± 0,0297
Wykres 2. Zależność kwadratu współczynnika załamania światła roztworów badanych w funkcji ułamka wagowego (n2 i w2 w jednostkach bezwymiarowych)
W celu obliczenia β i zastosowano tę samą metodę:
= βw2 + y = ax + b
a = 0,2234
b = 2,0292
Sa = 0,0068 = ∆β
Sb = 0,0002 = Do określenia niepewności wyznaczenia β i posłużyliśmy się tą samą metodą jak powyżej.
δβ = Sa · tα = 0,9613
= Sb · tα = 0,0009
β = 0,2234 ± 0,9613
= 2,0292 ± 0,0009
Z przekształconego wzoru Guggenheima - Smitha obliczyliśmy moment dipolowy badanej substancji:
= = 8,128 ∙ 10-30 C · m
= 2,44 D.
gdzie:
ε0 - przenikalność dielektryczna próżni ε0 = 8,85419·10-12 C2 ·J-1· m-1 NA - stała Avogadra NA = 6,02252·1023 mol-1 kB - stała Boltzmanna kB = 1,38054·10-23 J·K-1 ρ1 - gęstość rozpuszczalnika (cykloheksan) w t = 25ºC ρ1 = 0,780 g ·cm-3 M2 - masa molowa badanej substancji M2 = 187,03388 g · mol-1
T - temperatura pomiaru T = 298,15 K
Wynik w debajach został zaokrąglonych do 3 cyfr znaczących, ponieważ nastąpiła zamiana z jednostek bardzo małych na bardzo duże (30 rzędów wielkości) i w tej sytuacji większa dokładność nie ma znaczenia co odzwierciedlają dane literaraturowe.
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)