Wyznaczanie momentu dipolowego metodą Guggenheima - Smitha
Skład zespołu:
1. Katarzyna Stanisz
2. Hanna Skirzyńska
Data:
28.03.2013r.
Prowadzący ćwiczenie:
dr inż. Tomasz Kliś
Ocena i podpis prowadzącego:
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie trwałego momentu dipolowego 1-chloro-3-fluorobenzenu.
Sprzęt wykorzystany w doświadczeniu:
- dielektometr firmy MLW typu GK-68
- ultratermostat U-10
- refraktometr zanurzeniowy
- lampa sodowa
- transformator
- kolbki stożkowe o objętości 50 cm3 z korkami
- strzykawki
- suszarka do włosów
Odczynniki wykorzystane w doświadczeniu:
- cykloheksan
- 1-chloro-3-fluorobenzen
Wykonanie ćwiczenia:
Uruchomiono ultratermostat, temperaturę nastawiono na T= 25°C Sporządzono trzy roztwory badanej substancji w cykloheksanie (ok. 40 cm3) Włączono dielektometr Przeprowadzono pomiary stałej dielektrycznej rozpuszczalnika oraz sporządzonych roztworów (pomiary stałej dielektrycznej dla roztworów rozpoczęto od najmniej stężonego do najbardziej stężonego roztworu) Uruchomiono refraktometr i lampę sodową Wyznaczono współczynnik załamania światła rozpuszczalnika i sporządzonych roztworów (pomiary współczynnika załamania światła dla roztworów rozpoczęto od najmniej stężonego do najbardziej stężonego roztworu) Opracowanie wyników:
Tabela 1. Wartości potrzebne do wyznaczenia ułamka wagowego dla próbek doświadczalnych
Nr roztworu
ms/g
mr/g
ms+mr/g
w
1
0,5957
30,7793
31,3750
0,0190
2
1,2682
31,6177
32,8859
0,0386
3
1,4533
30,2313
31,6846
0,0459
ms- masa substancji badanej
mr- masa rozpuszczalnika
w- ułamek wagowy roztworu
Wykonujemy pomiary za pomocą dielektometru dla kondensatora wypełnionego, cykloheksanem oraz trzema próbkami. Korzystamy z równania prostej kalibracji dielektometru:
ε = -0,0245·Δ + 3,537
Tabela 2. Wartości pomiarów i wyznaczone stałe dielektryczne
(…)
… 1. Zależność stałej dielektrycznej ε od ułamka wagowego w, T = 25,0 °C
Następnie wykorzystując metodę najmniejszych kwadratów wyznaczono współczynniki prostej opisującej zależność stałej dielektrycznej od ułamka wagowego:
.
Otrzymano dane:
ε1= 1,9529 Sε= 0,0138
α= 1,5404 Sα=0,3797
Niepewności i obliczono za pomocą wzorów:
gdzie:
t0,95; n-2 - wartość z tablic t-Studenta dla poziomu ufności α = 0,05…
… współczynnika światła od ułamka molowego wykorzystano metodę najmniejszych. Prosta przedstawiona jest równaniem: .
Wykonując obliczenia dochodzimy do następujących danych:
β = 0,1034 Sβ=0,0309
n12=2,0232 Sn=0,0009
.Niepewności i obliczono w ten sam sposób jak powyżej:
Po podstawieniu otrzymano:
Δβ = 0,1331
Δn12 = 0,0042
Ostatecznie możemy zapisać:
β = 0,103 0,133 n12=2,023 0,004 Stosując metodę Guggenheima…
…=0,2083
= 0,0009
Sβ=0,0309 Niepewność momentu dipolowego obliczona metodą różniczki zupełnej wynosi:
∆μ = 0,0120D
Zatem :
μ= 1,66 0,01 D.
Obliczenie wartości momentu dipolowego obliczona przy założeniu addytywności udziałów grupowych rozpoczęto od wypisania danych z literatury:
Tabela 4. Momenty dipolowe chloru i fluoru jako podstawników benzenu, T = 25 °C
Grupa X
/D
Kąt θ między wektorem a wiązaniem C-X…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)