WYZNACZANIE ROZMIARÓW

Podobne dokumenty
POLITECHNIKA ŁÓDZKA INSTRUKCJA Z LABORATORIUM W ZAKŁADZIE BIOFIZYKI. Ćwiczenie 5 POMIAR WZGLĘDNEJ LEPKOŚCI CIECZY PRZY UŻYCIU

K02 Instrukcja wykonania ćwiczenia

WYKONUJEMY POMIARY. Ocenę DOSTATECZNĄ otrzymuje uczeń, który :

Statyka Cieczy i Gazów. Temat : Podstawy teorii kinetyczno-molekularnej budowy ciał

Utrwalenie wiadomości. Fizyka, klasa 1 Gimnazjum im. Jana Pawła II w Sułowie

DZIAŁ TEMAT NaCoBeZu kryteria sukcesu w języku ucznia

Powtórzenie wiadomości z klasy I. Cząsteczkowa budowa materii. Ciśnienie, prawo Pascala - obliczenia.

KOŃCOWOROCZNE KRYTERIA OCENIANIA Z FIZYKI DLA KLAS I. przygotowała mgr Magdalena Murawska

Wymagania edukacyjne z fizyki dla kl. 1 Gimnazjum Publicznego im. Jana Pawła II w Żarnowcu w roku szkolnym 2016/2017

Kryteria oceny uczniów

Projekt Co cząsteczki potrafią

WYMAGANIA EDUKACYJNE FIZYKA ROK SZKOLNY 2017/ ) wyodrębnia z tekstów, tabel, diagramów lub wykresów, rysunków schematycznych

Świat fizyki Gimnazjum Rozkład materiału - WYMAGANIA KLASA I

Szczegółowy rozkład materiału z fizyki dla klasy I gimnazjum zgodny z nową podstawą programową.

Ćwiczenie 5: Właściwości

WYMAGANIA EDUKACYJNE NA POSZCZEGÓLNE ŚRÓDROCZNE I ROCZNE OCENY Z FIZYKI DLA KLASY I GIMNAZJUM

Kategorie celów poznawczych. Wymagania programowe. Uczeń umie: K + P konieczne + podstawowe R rozszerzające D dopełniające

Przedmiotowy system oceniania z fizyki

Laboratorium Podstaw Fizyki. Ćwiczenie 100a Wyznaczanie gęstości ciał stałych

mgr Anna Hulboj Treści nauczania

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

K05 Instrukcja wykonania ćwiczenia

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

Wymagania na poszczególne oceny z fizyki dla klasy pierwszej gimnazjum na podstawie programu nauczania Świat Fizyki Wyd. WSIP

Tabela wymagań programowych i kategorii celów poznawczych do części 1. podręcznika

WYZNACZANIE NAPIĘCIA POWIERZCHNIOWEGO CIECZY METODĄ STALAGMOMETRYCZNĄ

WYMAGANIA EDUKACYJNE I KRYTERIA OCENIANIA Z FIZYKI KLASA I

A4.06 Instrukcja wykonania ćwiczenia

A4.05 Instrukcja wykonania ćwiczenia

Wpływ temperatury na rozmiary ciał stałych oraz objętości. cieczy i gazów.

Podstawowe prawa opisujące właściwości gazów zostały wyprowadzone dla gazu modelowego, nazywanego gazem doskonałym (idealnym).

Przedmiotowy system oceniania z fizyki dla klas pierwszych

WYMAGANIA EDUKACYJNE FIZYKA - KLASA VII. OCENA OSIĄGNIĘCIA UCZNIA Uczeń:

Termodynamika fazy powierzchniowej Zjawisko sorpcji Adsorpcja fizyczna: izoterma Langmuira oraz BET Zjawiska przylegania

Tabela wymagań programowych i kategorii celów poznawczych

1) Rozmiar atomu to około? Która z odpowiedzi jest nieprawidłowa? a) 0, m b) 10-8 mm c) m d) km e) m f)

ciało stałe ciecz gaz

A4.04 Instrukcja wykonania ćwiczenia

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

TRANSPORT NIEELEKTROLITÓW PRZEZ BŁONY WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA PRZEPUSZCZALNOŚCI

Spotkani z fizyką 1. Rozkład materiału nauczania (propozycja)

relacje ilościowe ( masowe,objętościowe i molowe ) dotyczące połączeń 1. pierwiastków w związkach chemicznych 2. związków chemicznych w reakcjach

FIZYKA KLASA 7 Rozkład materiału dla klasy 7 szkoły podstawowej (2 godz. w cyklu nauczania)

Szczegółowe warunki i sposób oceniania wewnątrzszkolnego w klasie I gimnazjum na lekcjach fizyki w roku szkolym 2015/2016

Rozkład materiału nauczania

Ćwiczenie 4: Wyznaczanie właściwości powierzchniowych koloidalnych roztworów biopolimerów.

Badanie właściwości związków powierzchniowo czynnych

Dyfuzja w cieczach - jak szybko zachodzi i od czego zależy.

Wymagania edukacyjne z fizyki klasa II

Energia, właściwości materii

Uniwersytet Śląski Instytut Chemii Zakład Krystalografii. Laboratorium z Krystalografii. 2 godz. Komórki Bravais go

Wymagania edukacyjne z fizyki dla klasy I

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z FIZYKI ROK SZKOLNY KLASA I D, MGR. MONIKA WRONA

DOPUSZCZAJĄCY DOSTATECZNY DOBRY BARDZO DOBRY CELUJĄCY

Kryteria oceniania z chemii kl VII

BUDOWA ATOMU KRYSTYNA SITKO

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. Lepkościowo średnia masa cząsteczkowa polimeru. opiekun ćwiczenia: dr A.

POLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ

POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA w Kielcach WYDZIAŁ MECHATRONIKI I BUDOWY MASZYN KATEDRA URZĄDZEŃ MECHATRONICZNYCH LABORATORIUM FIZYKI INSTRUKCJA

WYZNACZANIE GĘSTOŚCI CIECZY ZA POMOCĄ WAGI HYDROSTATYCZNEJ. Wyznaczenie gęstości cieczy za pomocą wagi hydrostatycznej.

Chemia klasa VII Wymagania edukacyjne na poszczególne oceny Semestr II

Mol, masa molowa, objętość molowa gazu

FIZYKA I GIMNAZJUM WYMAGANIA PODSTAWOWE

3. Przejścia fazowe pomiędzy trzema stanami skupienia materii:

We wszystkich zadaniach przyjmij wartość przyspieszenia ziemskiego g = 10 2

DZIAŁ TEMAT NaCoBeZu kryteria sukcesu w języku ucznia

CIEPLNE I MECHANICZNE WŁASNOŚCI CIAŁ

Ćwiczenie Nr 6 Skręcenie płaszczyzny polaryzacji

CHROMATOGRAFIA BARWNIKÓW ROŚLINNYCH

I. Właściwości wody: II. Stany skupienia wody. Na dnie zbiornika wodnego jest zawsze temperatura 4 O C (największa gęstość wody).

WYMAGANIA EDUKACYJNE NA POSZCZEGÓLNE OCENY Z FIZYKI W KLASIE PIERWSZEJ

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. Wyznaczanie lepkości wodnych roztworów sacharozy. opracowała dr A. Kacperska

Zestaw krótkich sprawdzianów wiadomości z FIZYKI opracowanych dla uczniów I klasy gimnazjum.

prof. dr hab. Małgorzata Jóźwiak

Szczegółowe kryteria oceniania z fizyki w gimnazjum kl. I

1. Stechiometria 1.1. Obliczenia składu substancji na podstawie wzoru

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA LEPKOŚCI CIECZY NA PODSTAWIE PRAWA STOKESA

Wymagania programowe: Gimnazjum chemia kl. II

uczeń na ocenę treści kształcenia dopuszczającą dostateczną dobrą bardzo dobrą l.p.

Wymagania edukacyjne na poszczególne roczne oceny klasyfikacyjne z przedmiotu chemia dla klasy 7 w r. szk. 2019/2020

OBLICZENIA STECHIOMETRIA STECHIOMETRIA: INTERPRETACJA ILOŚCIOWA ZJAWISK CHEMICZNYCH

Wyznaczanie ciepła topnienia lodu

Spełnienie wymagań poziomu oznacza, że uczeń ponadto:

Ćwiczenie 2 Przejawy wiązań wodorowych w spektroskopii IR i NMR

FESTIWAL NAUKI PYTANIA Z CHEMII ORGANICZNEJ

PLAN WYNIKOWY Z FIZYKI DLA KLASY SIÓDMEJ W ROKU SZKOLNYM 2017/2018 Dział I: Wykonujemy pomiary 13 godzin. Wymagania rozszerzone i dopełniające Uczeń:

Badanie właściwości optycznych roztworów.

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z FIZYKI W KLASIE PIERWSZEJ GIMNAZJUM w ZS im. Piastów Śląskich

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

PLAN REALIZACJI MATERIAŁU NAUCZANIA FIZYKI W GIMNAZJUM WRAZ Z OKREŚLENIEM WYMAGAŃ EDUKACYJNYCH

Wymagania na poszczególne oceny przy realizacji programu i podręcznika Spotkania z fizyką cz. 1

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

Sporządzanie roztworów buforowych i badanie ich właściwości

I. PIERWSZE SPOTKANIE Z FIZYKĄ

3 k. NAPIĘCIE POWIERZCHNIO- WE

Wymagania edukacyjne kl. IV. Dzi ał pro gra mu I. Ja i moje otoczenie. Poziom wymagań konieczny podstawowy rozszerzający dopełniający

KRYTERIA OCEN Z FIZYKI DLA KLASY I GIMNAZJUM

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

Transkrypt:

POLITECHNIKA ŁÓDZKA INSTRUKCJA Z LABORATORIUM W ZAKŁADZIE BIOFIZYKI Ćwiczenie 6 WYZNACZANIE ROZMIARÓW MAKROCZĄSTECZEK

I. WSTĘP TEORETYCZNY Procesy zachodzące między atomami lub cząsteczkami w skali molekularnej składają się w rezultacie na wynik procesu w skali makroskopowej, możliwej do obserwacji gołym okiem. Liczba cząsteczek biorących udział w procesie na skalę makroskopową jest olbrzymia, dlatego układy tego rodzaju są nazywane makroskopowymi układami cząsteczek. Obserwowane w przyrodzie zmiany stanów skupienia materii należą również do procesów w makroskopowych układach cząsteczek. Zależnie od warunków ciśnienia i temperatury materia może występować w trzech stanach skupienia: stałym, ciekłym i gazowym. Każdy z tych stanów cechuje się charakterystycznym stopniem uporządkowania i wartością energii cząsteczek materii. Ciecze różnią się od gazów przede wszystkim wielokrotnie większą liczbą cząsteczek w jednostce objętości. Zjawiska dyfuzji i ruchów Browna są dowodem, że molekuły cieczy stale poruszają się. Cząsteczki cieczy wykonują bezładne ruchy, dzięki czemu nie tworzą sztywnej sieci (charakterystycznej dla ciał stałych). Ruch ten nie jest jednak zupełnie swobodny, lecz ograniczony działaniem sił międzycząsteczkowych, które stanowią jakby więzy utrzymujące molekuły cieczy w określonej objętości. Nie pozwalają one cząsteczkom cieczy na dowolne rozprzestrzenianie się, tak charakterystyczne dla stanu gazowego. Cząsteczki cieczy pozostają zawsze w sferze działania sąsiednich molekuł. Wiele zjawisk potwierdza, że nie tylko między molekułami tego samego ciała, lecz również różnych ciał działają siły przyciągania. Siły, jakimi przyciągają się wzajemnie cząsteczki tego samego ciała, nazywamy siłami spójności, a siły, jakimi przyciągają się cząsteczki różnych ciał, nazywamy siłami przylegania. Działaniem sił spójności i przylegania tłumaczy się wiele różnych właściwości cieczy, np. istnienie w cieczach napięcia powierzchniowego, tworzenie menisku wklęsłego i wypukłego, zjawisko włoskowatości, tworzenie kropel. Napięcie powierzchniowe cieczy zmierza zawsze do nadania cieczy najmniejszej powierzchni. Wiadomo, że najmniejszą powierzchnię przy danej objętości posiada kula. To wyjaśnia tworzenie się kropel cieczy. 1

Kwas stearynowy (rys.1.) jest jednym z podstawowych składników tłuszczy naturalnych. Jest to związek zawierający prosty łańcuch węglowy. Rys.1. Wzór strukturalny cząsteczki kwasu stearynowego. Kwas stearynowy jest substancją krystaliczną, nie mającą zapachu ani smaku, temperaturze topnienia 69,3 C. Kwas stearynowy jest nierozpuszczalny w wodzie, a rozpuszczalny w alkoholu i rozpuszczalnikach niepolarnych. Występuje w tłuszczach roślinnych i zwierzęcych w postaci estrów z gliceryną. II. OPIS BUDOWY STANOWISKA Do przeprowadzenia ćwiczenia niezbędne są: kuweta z wodą destylowaną, podkładka z podziałką milimetrową, talk, kwas stearynowy, pipeta. Wymieniony zestaw pomiarowy przedstawiono na rysunku 2. podkładka z podziałką milimetrową pipeta kuweta z wodą TALK ROZTWÓR KWASU STEARYNOWEGO Rys.2. Zestaw do przeprowadzenia pomiaru rozmiarów makrocząsteczek tworzących warstwę monomolekularną 2

Talk służy w tym przypadku do utworzenia na powierzchni wody cienkiej warstwy, umożliwiającej obserwację monomolekularnej warstwy kwasu stearynowego. III. PRZEBIEG ĆWICZENIA 1.Umieścić naczynie na papierze milimetrowym. 2.Napełnić naczynie wodą destylowaną, a następnie posypać powierzchnię wody talkiem. Delikatnie dmuchając rozprowadzić talk równomiernie na powierzchni wody. 3.Utworzyć w kilkunastu miejscach warstwę monomolekularną kwasu stearynowego. W tym celu należy za pomocą mikropipety o pojemności V p = 20 µl ostrożnie nanieść kroplę roztworu kwasu stearynowego o stężeniu c = 5mM/l w metanolu. 4.Wybrać 10 różnych powierzchni, które są zbliżone kształtem do powierzchni kolistej i zmierzyć średnicę (d 1 ) powstałych warstw monomolekularnych, a następnie obliczyć średnią wartość średnicy (d). 5.Obliczyć średnią powierzchnię (S) warstwy monomolekularnej 2 d S = π 4 6.Wyznaczyć liczbę kropli (N) roztworu kwasu stearynowego w metanolu w objętości pipety (V p ). 7.Obliczyć objętość jednej kropli (V k ) roztworu kwasu stearynowego w metanolu V k = 8.Obliczyć liczbę cząsteczek (n) kwasu stearynowego, które tworzą warstwę monomolekularną. n = cn V A k gdzie: c stężęnie roztworu kwasu stearynowego w metanolu, c = 5 mm/l, N A liczba Avogadro, N A = 6,02٠10 23 l/mol = 60,2٠10 28 l/kmol V p N 3

V k objętość jednej kropli 9.Obliczyć powierzchnię A przypadającą na jedną cząsteczkę S A = n 10.Obliczyć długość (L) cząsteczki kwasu stearynowego cvk M L = ρ S gdzie: c stężenie molowe kwasu stearynowego w metanolu V k objętość jednej kropli M masa molowa kwasu stearynowego M = 284,5 g/mol = 284٠10-3 kg/m 3 ρ gęstość roztworu stearynowego ρ = 0,847 g/cm 3 = 0,847٠10 3 kg/m 3 11.Wyniki pomiarów zestawić w tabeli. Lp. d 1 [m] d[m] S[m 2 ] V p [µl] N V k [m 3 ] n A[m 2 ] D[m] L[m] 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. IV. SPRAWOZDANIE POWINNO ZAWIERAĆ 1. Krótki wstęp teoretyczny. 2. Cel przeprowadzonego ćwiczenia. 3. Tabelę z wynikami pomiarów. 4

4. Objaśnienie symboli stosowanych w sprawozdaniu. 5. Wyniki obliczeń wraz ze wzorami i podstawieniami określonych wartości pomiarowych do wzorów. 6. Dyskusję i wnioski. V. PYTANIA KONTROLNE 1. Definicja masy atomowej i cząsteczkowej. 2. Masa molowa i stężenie molowe. 3. Siły spójności i adhezji. 4. Makrocząsteczki. LITERATURA 1. J.Karniewicz, T.Sokołowski: Podstawy fizyki laboratoryjnej; Politechnika Łódzka 1993 2. H. Szydłowski: Pracownia fizyczna; PWN, Warszawa 1975 3. T. Drapała: Podstawy chemii; Wydawnictwa Szkolne i pedagogiczne, Warszawa 1991 4. J. Czerwiński, Z. Orlik, W. Żmigrodzka: Fizyka; Wydawnictwa Szkolne i pedagogiczne, Warszawa 1988 5