- •Задание для самостоятельной работы по теме: "способы обработки экспериментального материала".
- •1. Правила построения таблиц.
- •2. Основные назначения графиков.
- •3. Правила построения графиков
- •4. Правила округления чисел.
- •5. Погрешности измерений.
- •А. Ошибки прямых измерений.
- •Тема № 2
- •Тема № 3
- •Лабораторная работа №1 «Определение константы калориметра по известному тепловому эффекту процесса»
- •Тема № 4
- •I. Мотивация цели:
- •Лабораторная работа№2
- •Тема № 5
- •Лабораторная работа №3
- •Тема № 7
- •Примеры решения задач
- •Решение.
- •Решение:
- •Тема № 8
- •Примеры решения задач
- •Решение
- •Лабораторная работа №10
- •Примечания:
- •Тема №9 свойства буферных растворов
- •I план изучения темы
- •V Лабораторная работа
- •1. Зависимость рН буферного раствора от соотношения концентраций компонентов и от разведения.
- •1) Приготовить три ацетатных буферных раствора с различным соотношением концентраций компонентов.
- •VI. Литература:
- •Тема №10 буферная емкость
- •I план изучения темы
- •VI. Литература:
- •Тема №11 формальная химическая кинетика
- •Лабораторная работа
- •Тема №12 кинетика химических реакций различных порядков
- •Лабораторная работа
- •Тема №13 влияние температуры на скорость химической реакции.
- •Лабораторная работа
- •Тема №14 основы фармакокинетики
- •I. План
- •II. Цель самоподготовки
- •VI. Литература.
1. Правила построения таблиц.
При оформлении лабораторных работ таблицы могут быть использованы для систематизации экспериментально полученных и расчетных величин или для установления характера зависимости между соответствующими параметрами, характеризующими изучаемые системы, процессы.
При составлении таблиц следует придерживаться следующих правил:
а. Таблица должна состоять из строк и столбцов, расположенных в определенной последовательности: в первом столбце (или строке) записываются заданные величины, во втором и последующих экспериментально полученные, табличные и расчетные.
б. Каждый столбец (или строка) должен быть подписан с указанием величины и единиц измерения.
в. Если цифры, записанные в таблице, представлены как произведение двух величин, одна из которых число 10n,то этот общий сомножитель выносят в обозначение столбца, и если его записывают как произведение к буквенному обозначению величины, то знак в показателе степени изменяют на противоположный.
Например, поверхностное натяжение для трех растворов ПАВ различной концентрации равно σ1 = 49,2 · 10-3 Н/м; σ2 = 34,87 · 10-3 Н/м; σ3 = 30,5 · 10-3 Н/м.
Эти данные в таблицу можно записать так:
№ п/п |
σ·103, Н/м |
1 |
49,2 |
2 |
34,87 |
3 |
30,5 |
г) Цифры, соответствующие заданным данным в столбце, следует записывать либо в порядке возрастания величины, либо в порядке убывания.
д) При записи чисел в столбце следует каждый разряд цифр записывать один под другим: десятки под десятками, единицы под единицами, десятые доли под десятыми и т. д.
Закрепить правила построения таблиц можно, выполнив задания 1 и 2.
2. Основные назначения графиков.
При обработке результатов физико-химических измерений широко пользуются графиками. Они позволяют более наглядно, чем таблицы представить взаимные связи между изучаемыми величинами и осуществлять ряд вычислительных операций, в том числе интерполяцию, экстраполяцию, дифференцирование. Графики облегчают сравнение величин, позволяют обнаружить точки перегиба, максимума или минимума, наибольшие и наименьшие скорости изменения величин и другие особенности, которые недостаточно проявляются в таблицах. Метод физико-химического анализа основан на построении диаграмм свойство-состав с последующим их анализом. При помощи графиков не только можно установить характер зависимости между измеряемыми величинами, но и установить ее математическое выражение.
Рассмотрим некоторые примеры использования графиков.
1) Определение свойств веществ (систем) на основе характера зависимости между исследуемыми величинами.
Примеры:
Если с повышением концентрации вещества в растворе поверхностное натяжение уменьшается, вещество является поверхностно-активным (а). Если же с увеличением концентрации поверхностное натяжение раствора возрастает (б), то вещество является поверхностно-инактивным.
Рис.1
2. Если диаграмма плавкости соответствует рисунку "а", вещества А и В в твердом состоянии не растворяются друг в друге, а сплав представляет механическую смесь кристаллов веществ А и В, если же диаграмма плавкости имеет вид "б" вещества А и В в твердом состоянии растворяются друг в друге, образуя твердый раствор.
|
|
Рис 2. а) б)
2) Количественное определение содержания вещества в смеси на основе калибровочной кривой.
Если установить графическую зависимость между показателем преломления раствора и составом раствора, то по показателю преломления раствора nx неизвестного состава x можно определить содержание растворенного вещества в растворе. Этот прием называется интерполяцией.
3) Определение констант в уравнении.
Зависимость между изучаемыми величинами графически может представлять собой прямую или получает такой вид после преобразования уравнения, математически описывающего эту зависимость. Построив соответствующий график, можно определить константы в уравнении.
Пример. Уравнение Фрейндлиха имеет вид: Г= = K C1/n , где "К" и "1/n" - константы. Данное уравнение соответствует уравнению вида y = a хb. График зависимости Г = f(C) или (y = f(x)) представляет параболу. После преобразования уравнения логарифмированием оно принимает вид: lgГ = lgK + 1/n lgC, что соответствует уравнению вида: y = a + bx.
Если построить график, отложив по оси "Х" величины lgC, а по оси "У" величины lgГ, то график должен представлять прямую, не проходящую через начало координат, а отсекающую (при продолжении линии графика) на оси "У" отрезок, соответствующий значению lgК. Тангенс угла наклона этой прямой к оси lgС будет соответствовать величине 1/n.
О А = lgК
tg
4) Экстраполяция.
Графическая экстраполяция производится посредством продолжения линии графика за пределы опытных данных. Она достаточно надежна, если изучаемая зависимость выполняется и вне области производимых измерений. Примером экстраполяции может быть рассмотренный в пункте 3 способ нахождения значения отрезка АО, соответствующего lgК.
5)Графическое дифференцирование.
В основе графического дифференцирования лежит закономерность:
где - угол, образуемый с положительным направлением оси Х касательной, проведенной к кривой y = f(x) через точку М, абсцисса которой соответствует заданному значению "Х".