Scopul lucrării: determinarea densității eșantioanelor în formă neregulată prin metoda picnometrică și calcularea volumului molar al substanței studiate.
Volumul molar al substanței B (Vn) poate fi calculat ca raportul dintre masa molară a substanței (MB) și densitatea sa (
Densitatea unei substanțe omogene B este raportul dintre masa substanței B (mB) și volumul său (VB):
Unități de măsurare a densității: kg / m 3 sau g / cm 3.
Densitatea unei substanțe depinde de temperatură, de aceea volumul molar al substanței este, de asemenea, funcție de temperatură. La o temperatură constantă, cantitățile Vn și
Masa se referă la numărul de cantități fizice, ale căror valori pot fi determinate prin măsurători directe prin cântărirea pe scale. Dimpotrivă, volumul corpului este de obicei determinat prin măsurători indirecte. În cazul eșantioanelor de formă geometrică obișnuită (cilindri, paralelipipede), volumul se găsește prin măsurarea dimensiunilor liniare, care pot fi determinate direct folosind rigle. La determinarea densității materiei în probele complexe, nu este posibilă calcularea volumului de eșantion prin dimensiuni lineare.
În acest caz, se folosește o metodă picnometrică pentru a determina densitatea materiei în stare solidă.
Metoda pycnometrică de măsurare a densității este după cum urmează. Picnometrul este umplut cu apă distilată strict la marcaj și cântărit. Masa picnometrului cu apă
unde
unde
Apoi proba cântărită este imersată într-un picnometru cu apă. Excedentul de apă este îndepărtat astfel încât nivelul său să coincidă din nou cu marcajul de pe gâtul picnometrului, iar masa unui picnometru cu apă și o probă este determinată
Deoarece volumul apei deplasate este egal cu volumul probei scufundate în picnometru, masa apei deplasate va fi egală cu. atunci
După determinarea din ecuația (2.5) a volumului
Această formulă (2.6) este utilizată în hârtie pentru a calcula densitatea. Cu toate acestea, trebuie reținut că a fost obținut cu condiția ca umplerea picnometrului să fie exact egală înainte și după plasarea probelor în el. Pentru aceasta, volumul de probe
Partea experimentală
Echipamente necesare: cântare electronice, sticlă de ceas sau o foaie de hârtie de urmărire, un picnometru de 50-100 ml volum, un termometru.
Reactivi necesari: apă distilată, probe din substanța de testat.
Metoda de executare a muncii
Masa substanței testate (
Se umple picnometru cu apă distilată, printr-o pâlnie de 0,5 - 1 cm sub marca, iar apoi ajustată precis la semn prin adăugarea de apă folosind o pipetă cădere și cântărit picnometru cu apă (
Probele sunt apoi plasate într-un picnometru. Selectați excesul de apă (seringă sau hârtie de filtru), în timp ce nivelul său ar trebui să coincidă cu marcajul de pe gâtul picnometrului. De asemenea, trebuie remarcat faptul că bulele de aer nu rămân pe eșantioane. Se determină masa unui picnometru cu reziduuri de apă și probe (
Toate măsurătorile se repetă de două ori mai mult.
Rezultatele măsurătorilor sunt înregistrate în tabelul 2.2. Densitatea substanței testate se calculează apoi după formula (2.6). Densitatea medie este comparată cu valoarea de referință și este estimată eroarea relativă. Volumul molar al substanței este apoi calculat prin formula (2.1). Toate valorile calculate, precum și temperatura experimentului (temperatura camerei) și masa molară a substanței testate sunt enumerate în tabel.