ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH Tổ/ Nhóm/ Lớp: Tổ 3 - B - 14DS411 Điểm: Họ tên: Mai Nguyên Thiên Kiều Nhận xét: BÁO CÁO THỰC HÀNH VẬT LÝ BÀI 3: KHẢO SÁT ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH Các thông số hệ thống không thay đổi trong quá trình thực hành: ∆χ = 3% χ o t Phong ( C) = o 3.1. Độ dẫn điện riêng của dung dịch NaCl nồng độ C0 (10 điểm) Đồ thị độ dẫn điện riêng theo thời gian. Nhận xét 3.1 về độ dẫn điện riêng trung bình của dung dịch C0. - Độ dẫn điện nhỏ nhất: 2056 (µS/cm) tại thời điểm giây thứ 6. - Độ dẫn điện lớn nhất: 2074 (µS/cm) tại thời điểm giây thứ 17. - Độ dẫn điện trung bình: 2064 (µS/cm). 1 ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH - Độ dẫn điện biến thiên theo thời gian3.2. Độ dẫn điện riêng của dung dịch NaCl nồng độ C1 (10 điểm) Đồ thị độ dẫn điện riêng theo thời gian. Nhận xét 3.2 về độ dẫn điện riêng trung bình của dung dịch C1. - Độ dẫn điện nhỏ nhất: 1619 (µS/cm) tại thời điểm giây thứ 0. - Độ dẫn điện lớn nhất: 1645 (µS/cm) tại thời điểm giây thứ 12. - Độ dẫn điện trung bình: 1640 (µS/cm). - Độ dẫn điện của C1 có giá trị nhỏ hơn C0 2 ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH - Độ dẫn điện biến thiên theo thời gian 3.3. Độ dẫn điện riêng của dung dịch NaCl nồng độ C2 (10 điểm) Đồ thị độ dẫn điện riêng theo thời gian. Nhận xét 3.3 về độ dẫn điện riêng trung bình của dung dịch C2. - Độ dẫn điện nhỏ nhất: 1258 (µS/cm) tại thời điểm giây thứ 0. - Độ dẫn điện lớn nhất: 1282 (µS/cm) tại thời điểm giây thứ 20. - Độ dẫn điện trung bình: 1270 (µS/cm). - Độ dẫn điện của C2 có giá trị nhỏ hơn C1 3 ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH - Độ dẫn điện biến thiên theo thời gian 3.4. Độ dẫn điện riêng của dung dịch NaCl nồng độ C3 (10 điểm) Đồ thị độ dẫn điện riêng theo thời gian. Nhận xét 3.4 về độ dẫn điện riêng trung bình của dung dịch C3. - Độ dẫn điện nhỏ nhất: 959,3 (µS/cm) tại thời điểm giây thứ 0. - Độ dẫn điện lớn nhất: 979,2 (µS/cm) tại thời điểm giây thứ 21. - Độ dẫn điện trung bình: 965,5 (µS/cm). - Độ dẫn điện của C3 có giá trị nhỏ hơn C2 - Độ dẫn điện biến thiên theo thời gian 4 ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH 3.5. Độ dẫn điện riêng của dung dịch NaCl nồng độ C4 (10 điểm) Đồ thị độ dẫn điện riêng theo thời gian. Nhận xét 3.5 về độ dẫn điện riêng trung bình của dung dịch C4. - Độ dẫn điện nhỏ nhất: 514.7 (µS/cm) tại thời điểm giây thứ 5. - Độ dẫn điện lớn nhất: 527.7 (µS/cm) tại thời điểm giây thứ 13. - Độ dẫn điện trung bình: 519.1 (µS/cm). - Độ dẫn điện của C4 có giá trị nhỏ hơn C3 - Độ dẫn điện biến thiên theo thời gian Kết luận 3.1 về sự ảnh hưởng của nồng độ đến độ dẫn điện riêng trung bình của dung dịch. - Nồng độ dung dịch giảm độ dẫn điện giảm: C0>C1>C2>C3>C4 - Độ dẫn điện của dung dịch phụ thuộc vào nồng độ 3.6. Từ các thực nghiệm trên 3.6.1. Trình bày các bước xây dựng đồ thị đường chuẩn, là đồ thị thiết lập mối quan hệ độ dẫn điện riêng và nồng độ của dung dịch NaCl? (10 điểm) 5 ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH Đồ thị thiết lập mối quan hệ độ dẫn điện riêng và nồng độ của dung dịch NaCl được xây dựng thông qua các bước sau:  Bước 1: Khởi động microsofl excell.  Bước 2: Nhập các số liệu của độ dẫn điện riêng ứng với các nồng độ khác nhau của dung dịch NaCl theo mẫu sau: C(mg/L) ᵪ(µS/cm) C4=0,2C0 (200) C3=0,4C0 (400) C2=0,6C0 (600) C1=0,8C0 (800) C0(1000) 519.1 965.5 1270 1640 2064  Bước 3: Nhấp chuột chọn bảng số liệu→ Insert→ Scatter→ Chọn kiểu→ Hiện ra đồ thị→ Chọn các điểm trên đồ thị click chuột phải→ Add trendline→Bảng fortmat trendline→Chọn Display Equation on chart, Display R- squares value on chart→ Close. ĐỘ DẪN ĐIỆN THEO NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH Đồ thị đường chuẩn giữa nồng độ dung dịch NaCl và độ dẫn điện của dung dịch NaCl - Có phương trình đường chuẩn là y =1.882x + 162.4 - Và hệ số tương quan là r2 = 0.996. 3.6.2. Tìm các tham số tạo nên phương trình đường chuẩn? (5 điểm) - Các tham số của phương trình đường chuẩn y =1.882x + 162.4 là + a = 1.882 + b = 162.4 - Cách tìm các tham số a,b Ðặt (x1,y1), (x2,y2)... (xn,yn) là mẫu gồm n cặp quan sát trên đường hồi qui tổng thể:. Theo phương pháp bình phương bé nhất thì ước lượng các hệ số α,β ( là các giá trị a và b) sao cho tổng bình phương sai số của phương trình sau đây là bé nhất: Các hệ số a và b được tính như sau: 6 ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH - Ta có bảng sau: TT x y 1 2 3 4 5 Cộng 200 400 600 800 1,000 3,000 519 966 1,270 1,640 2,064 6,459 (xi -) (yi - ȳ) -773 -326 -22 348 772 -400 -200 0 200 400 (xi -)(yi -ȳ) 309,048 65,244 0 69,656 308,912 752,860 (xi -)2 160,000 40,000 0 40,000 160,000 400,000 = = =600 = = =1291.72 - Thay vào công thức ta được: b = = 1.882 a= 1291.72 - 1.882x600 = 162.4 3.6.3. Tìm hệ số tương quan của phương trình đường chuẩn (Correlation hay R^2)? (5 điểm) - Hệ số tương quan (r) là một chỉ số thống kê đo lường mối liên hệ tương quan giữa hai biến số, như giữa nồng độ dung dịch (x) và độ dẫn điện của dung dịch (y). - Hệ số tương quan có giá trị từ -1 đến 1. - Hệ số tương quan bằng 0 (hay gần 0) có nghĩa là hai biến số không có liên hệ gì với nhau; ngược lại nếu hệ số bằng -1 hay 1 có nghĩa là hai biến số có một mối liên hệ tuyệt đối. - Nếu giá trị của hệ số tương quan là âm (r 0) có nghĩa là khi x tăng cao thì y cũng tăng, và khi x giảm thì y cũng giảm theo. Theo kết quả thí nghiệm trên thì hệ số tương quan là +0,996. Điều này có nghĩa là giữa nồng độ dung dịch và độ dẫn điện của dung dịch có mối liên hệ mật thiết và quan hệ giữa 7 ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH chúng là cùng chiều, nếu nồng độ của dung dịch tăng thì độ dẫn điện của dung dịch tăng và ngược lại. Cách tính hệ số tương quan (r): - Bảng số liệu độ dẫn điện ở các nồng độ như sau: C(mg/L) ᵪ(µS/c 200 400 600 800 1000 519 965 127 164 206 3000 6458 Theo bảng số liệu độ dẫn điện đo được ở các nồng độ ở trên ta tính được các thông số sau (x: nồng độ, y : độ dẫn điện ): = = =600 = = =1291,72 - Áp dụng công thức Ta có: TT x y 1 2 3 4 5 Cộng 200 400 600 800 1,000 3,000 519 966 1,270 1,640 2,064 6,459 (xi -) -400 -200 0 200 400 (yi - ȳ) -773 -326 -22 348 772 (xi -)(yi -ȳ) 309,048 65,244 0 69,656 308,912 752,860 (xi -)2 (yi - ȳ)2 160,000 40,000 0 40,000 160,000 400,000 596,942 106,419 472 121,299 596,416 1,421,548 r == = 0,998397 Suy ra r2 =(0.998397)2 = 0.996 3.7. Từ thực nghiệm đến thực tiễn (30 điểm) 3.7.1. Liệt kê tên của các dụng cụ, thiết bị ghi nhận hay áp dụng hiệu ứng độ dẫn điện của dung dịch? (10 điểm) - Máy điện di 8 ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH - Bút đo độ dẫn điện 3.7.2. Mô tả chức năng chính của một dụng cụ, thiết bị ở mục (3.7.1)? (10 điểm) Máy điện di (electrophoresis hay gel electrophoresis) - Là một thiết bị sử dụng kỹ thuật trong sinh học phân tử được dùng để phân tích các phân tử DNA, RNA hay protein dựa trên các đặc điểm vật lý của chúng như kích thước, hình dạng 3.7.3. Trình bày sơ đồ và nguyên lý hoạt động một dụng cụ, thiết bị ở mục (3.7.1)? (10 điểm) Nguyên lý Protein là những phân tử tích điện, khi đặt trong điện trường, sẽ di chuyển về phía điện cực trái dấu với chúng. 3.Hoạt động của máy: - Trong phương pháp này, các phân tử protein được phân tách theo trọng lượng dưới tác dụng của điện trường không đổi. Protein được phân tách trong gel polyacrylamide với các nồng độ khác nhau. Dưới tác dụng của dòng điện một chiều, các protein có kích thước khác nhau sẽ di chuyển về điện cực trái dấu. Các phân tử protein gắn với SDS nên chúng sẽ tích điện âm, do đó sự khác biệt về điện tích được loại trừ. 9 ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH Khi protein được chạy trong điện trường không đổi, phức hệ protein-SDS sẽ di chuyển xuyên qua các lỗ gel polyacrylamid với vận tốc phụ thuộc vào hình dáng, kích thước phân tử. Khi đó protein sẽ được phân tách thành các băng, vạch khác nhau. Gel thường được sử dụng với nồng độ từ 5%-15% và có thể được chạy theo chiều nằm ngang hoặc chiều thẳng đứng 10