Лабораторна робота № 1. Побудова калібрувального графіка

! Робота виконується в табличному процесорі (MS Excel, Libreoffice Calc, Google Таблиці та ін.).

Вступ

Метод калібрувального графіка досить широко використовується в хімії. Суть його в полягає в тому, що при лінійній залежності між двома параметрами, при дослідженні стандартних зразків можна одержати реперні точки, побудувати графік, який з’єднує ці точки. Потім, використовуючи цей графік, можна знайти значення в проміжних точках.

Завдання

Дається табличка довідкових даних, в якій є залежність якоїсь величини (Y) від аргументу (X). Треба знайти рівняння апроксимуючої кривої і по відомому експериментальному значенню (Y_експ.) знайти відповідне значення (X_експ.). Варіанти даних задає викладач кожному студентові індивідуально.

Виконання роботи

Заголовок

Вводимо заголовок:

A1: Побудова калібрувального графіка залежності (Y) від (X).

Шапка

A2: (X); B2: (Y); C2: Y_розр. ; D2: Абсолютна похибка; E2: Відносна похибка.

Побудова таблиці

Починаючи з A3 вводимо в стовпчик A задані значення (X), починаючи з B3 вводимо в стовпчик B задані значення (Y).

Побудова графіка

Будуємо графік по заданих даних. Для цього ставимо курсор на будь-якій клітинці в стовпчику E, на лінійці інструментів знаходимо і натискаємо кнопку «Вставити діаграму» . При цьому одержуємо діалогове вікно "Редактор діаграм"., Вибираємо «Тип» — Точкова діаграми. "Діапазон даних" — мишкою виділяємо наші дані. З’являється наступне вікно, в якому вибираємо закладку “Ряд”.

В цьому вікні вводимо назву діаграми, підписи по осях та ін. Для цього потрібно поставити курсор у віконечко "Название диаграммы" і набрати назву — Калібрувальний графік для визначення X по Y. Аналогічно вписуємо у віконечку "Ось Х" — X, а у віконечку "Ось Y" - Y.

В результаті у нас появляється поле для графіка, на якому показані крапки, що лежать приблизно на одній прямій.

Побудова лінії регресії

Виділяємо діаграму (при цьому в кутках з’являються чорні квадратики, а в стрічці меню — новий пункт: «Диаграмма». <Диаграмма>–<Добавить линию тренда>.

У вікні, що з’явилося у закладці Тип вибираємо — линейная, у закладці Параметры ставимо позначки на пунктах “показывать уравнение на диаграме» і «поместить на диаграму величину достоверности аппрокси-мации», [OK]. Якщо графік повинен проходити через початок координат, то ставимо галочку на пункті "пересечение кривой с осью Y в точке 0”.

При цьому на графіку з’являється лінія апроксимації й рівняння лінії апроксимації у вигляді :

Виписуємо значення a і b окремо й присвоюємо їм імена:

Створюємо збоку від основної таблиці допоміжну табличку з коефіцієнтами лінії регресії:

G2: Коефіцієнти лінії регресії; — заголовок таблички;

G3: а — заголовок клітини I3 із значенням а;

H3: значення а (береться з рівняння на графіку);

G4: b — заголовок клітини I4 із значенням b.

H4: значення b.

Присвоюємо імена клітинам H3 (a), H4 (b).

Присвоєння імені

Поставте курсор на клітинку якій треба присвоїти ім’я. В нашому випадку — це H3, потім ПМ на клітинці, вибираємо "Визначити діапазони з назвами", потім "Додати діапазон". вводимо замість координат клітинки (H3) ім’я a.

Так само повторюємо з іншими клітинками: H4 присвоюємо ім’я b.

Поліпшення вигляду графіка

Щоб змінити фон на графіку, треба на полі графіку натиснути ПКМ і з контекстного меню вибрати “Формат области построения”. В пункті “Заливка” вибрати бажаний фон. Щоб графік був взагалі без фону, треба відмітити пункт "прозрачная".

Щоб уникнути ліній на графіку, треба на полі графіку натиснути ПКМ і з контекстного меню вибрати “Параметры диаграммы”. Вибрати закладку “Линии сетки”, познімати галочки з пунктів “Ось X”, “Ось Y”, [OK].

Заповнення таблички

C3: =a*A3+b; — формула для розрахунку Y_розр.. Копіюємо на весь діапазон.

D3: =ABS(C3-B3); — формула для обчислення абсолютної похибки. Копіюємо на весь діапазон.

E3: =D3/C3; — формула для обчислення відносної похибки. Копіюємо на весь діапазон.

Знаходження (X_експ.) по експериментальному значенню Y.

Знаходити експериментальне значення (X_експ.) можна двома способами:

Перший спосіб — перетворення формули регресії:

Звідки випливає що:

Оформляємо даний спосіб:

G5: Y_експ. ; H5: X_експ.; — заголовок.

G6: значення Y_експ.; H6: =(G6-b)/a — в клітинці H6 з’являється відповідне значення X_експ..

Другий спосіб — підбір параметру.

Для цього потрібно в клітинку де у нас знаходиться Y_експ. Ввести формулу, по якій ми розраховуємо y:

G7: =a*H7+b; замість аргументу беремо посилання на ту клітинку де у нас повинно знаходитись X_експ.. Потім <Сервис>–<Подбор параметра>. У вікні що з’явилось встановлюємо:

Пункт “Установить в ячейке” — координати клітинки, в якій у нас знаходиться формула.

Пункт “Значение” — наше значення Y_експ..

Пункт “Изменяя значение ячейки” — координати клітинки, в якій повинно бути X_експ і на яку є посилання в формулі, З’являється ще одне одне вікно з результатами роботи, [OK].

Щоб порахувати Y_експ.. для іншого значення X_експ.. необхідно в клітинку G6 ввести нове значення X_експ.. (перший спосіб), або через підбір параметру в пункті “Значение” встановити нове значення X_експ..(другий спосіб).

Завдання

Moodle Quiz XHTML Export

Калібрувальний графік 1

Поглинання розчину ферум (ІІІ) роданіду в залежності від концентрації

С, ммоль/л	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
Покази фотокалориметра	17	31	42	51	58	64

Експериментальне значення — 35

Калібрувальний графік 2

Густина водного розчину фторидної кислоти при 20 °С:

С, %	2	6	10	14	18	20	24	30	34	40	45	50
Густина	1005	1021	1036	1050	1064	1070	1084	1102	1114	1128	1144	1155

Експериментальне значення — 1066

Калібрувальний графік 3

Густина водного розчину йодидної кислоти при 20 °С:

С, %	2	6	10	14	18	20	24	30	35	40	45	50
Густина	1013	1043	1075	1109	1146	1165	1206	1274	1336	1403	1476	1560

Експериментальне значення — 1170

Калібрувальний графік 4

Залежність оптичної густини розчину амонію фосфомолібдату від концентрації:

С, ммоль/л	0,1	0,25	0,50	1,0	1,5
Оптична густина	0,059	0,098	0,131	0,218	0,312

Експериментальне значення — 0,110

Калібрувальний графік 5

Густина водного розчину йодної кислоти при 18 °С:

С, %	2	6	10	14	18	20	24	30	35	40
Густина	1016	1052	1090	1131	1174	1197	1245	1322	1390	1464

Експериментальне значення — 1145

Калібрувальний графік 6

Залежність оптичної густини розчину амонію фосфомолібдату від концентрації:

С, ммоль/л	0,1	0,25	0,50	1,0	1,5
Оптична густина	0,062	0,099	0,132	0,219	0,309

Експериментальне значення — 0,115

Калібрувальний графік 7

Залежність термічного коефіцієнту М₀ енергії Гібса від температури:

T. K	300	400	500	600	700	800	900
M₀	0	0.0392	0.1133	0.1962	0.2794	0.3597	0.4361

Експериментальне значення — 0,115

Калібрувальний графік 8

Залежність термічного коефіцієнту М₀ енергії Гібса від температури:

T. K	500	600	700	800	900	1000	1100
M₀	0.1133	0.1962	0.2794	0.3597	0.4361	0.5088	0.5765

Експериментальне значення — 0,320

Калібрувальний графік 9

Залежність термічного коефіцієнту М₀ енергії Гібса від температури:

T. K	1000	1100	1200	1300	1400	1500	1600
M₀	0.5088	0.5765	0.641	0.7019	0.7595	0.8141	0.8665

Експериментальне значення — 0,720

Калібрувальний графік 10

Залежність термічного коефіцієнту М₀ енергії Гібса від температури:

T. K	1600	1700	1800	1900	2000	2100	2200
M₀	0.8665	0.9162	0.9635	1.009	1.0525	1.094	1.134

Експериментальне значення — 0,950

Калібрувальний графік 11

Залежність приведеної енергії Гібса від температури для брому:

T, K	298	500	600	700	800	900	1000
Ф, Дж/моль∙К	212,76	230,07	236,33	241,68	246,45	250,50	254,40

Експериментальне значення — 235

Калібрувальний графік 12

Залежність оптичної густини розчину диамоній фосфомолібдату від концентрації:

С, ммоль/л	0,1	0,25	0,50	1,0	1,5
Оптична густина	0,060	0,100	0,130	0,220	0,310

Експериментальне значення — 0,125

Калібрувальний графік 13

Залежність приведеної енергії Гібса від температури для хлору:

T, K	298	500	600	700	800	900	1000
Ф, Дж/моль∙К	192,20	208,57	214,55	219,68	224,22	228,19	231,94

Експериментальне значення — 210

Калібрувальний графік 14

Залежність приведеної енергії Гібса від температури для фтору:

T, K	298	500	600	700	800	900	1000
Ф, Дж/моль∙К	173,08	188,71	194,40	199,42	203,65	207,59	211,05

Експериментальне значення — 195

Калібрувальний графік 15

Залежність приведеної енергії Гібса від температури для дейтерію:

T, K	500	600	700	800	900	1000
Ф, Дж/моль∙К	130,92	136,28	140,82	144,63	148,06	151,22

Експериментальне значення — 140

Калібрувальний графік 16

Залежність приведеної енергії Гібса від температури для водню:

T, K	298	500	600	700	800	900
Ф, Дж/моль∙К	102,17	116,92	122,19	126,52	130,48	133,80

Експериментальне значення — 125

Калібрувальний графік 17

Густина водного розчину сульфатної кислоти в залежності від концентрації:

С, %	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
ρ, г/см³	1.012	1,025	1,038	1,052	1,066	1,080	1,095	1,109	1,124	1,139

Експериментальне значення — 1,05

Калібрувальний графік 18

Густина водного розчину сульфатної кислоти в залежності від концентрації:

С, %	18	20	22	24	26	28	30	32	34	36
ρ, г/см³	1,124	1,139	1,155	1,170	1,186	1,202	1,219	1,235	1,252	1,268

Експериментальне значення — 1,15

Калібрувальний графік 19

Густина водного розчину сульфатної кислоти в залежності від концентрації:

С, %	32	34	36	38	40	42	44	46	48	50
ρ, г/см³	1,235	1,252	1,268	1,286	1,303	1,321	1,337	1,357	1,376	1,395

Експериментальне значення — 1,3

Калібрувальний графік 20

Густина водного розчину нітратної кислоти в залежності від концентрації:

С, %	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
ρ, г/см³	1,009	1,020	1,031	1,043	1,054	1,066	1,078	1,090	1,103	1,115

Експериментальне значення — 1,04

Калібрувальний графік 21

Густина водного розчину нітратної кислоти в залежності від концентрації:

С, %	22	24	26	28	30	32	34	36	38	40
ρ, г/см³	1,128	1,140	1,153	1,167	1,180	1,193	1,207	1,221	1,234	1,246

Експериментальне значення — 1,17

Калібрувальний графік 22

Густина водного розчину нітратної кислоти в залежності від концентрації:

С, %	36	38	40	42	44	46	48	50	52	54
ρ, г/см³	1,221	1,234	1,246	1,259	1,272	1,285	1,298	1,310	1,322	1,334

Експериментальне значення — 1,26

Калібрувальний графік 23

Густина водного розчину бромідної кислоти при 20 °С:

С, %	2	6	10	14	18	20	24	30	35	40	45	50
Густина, г/см³	1012	1042	1072	1105	1140	1158	1196	1258	1315	1377	1445	1517

Експериментальне значення — 113,5

Калібрувальний графік 24

Густина водного розчину хлоридної кислоти в залежності від концентрації:

С, %	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
ρ, г/см³	1.008	1,018	1,023	1,038	1,047	1,057	1,069	1,078	1,088	1,098

Експериментальне значення — 1,06

Калібрувальний графік 25

Густина водного розчину хлоридної кислоти в залежності від концентрації:

С, %	18	20	22	24	26	28	30	32	34	36
ρ, г/см³	1,088	1,098	1,108	1,119	1,129	1,139	1,149	1,158	1,169	1,179

Експериментальне значення — 1,13

Калібрувальний графік 26

Густина водного розчину натрій гідроксиду в залежності від концентрації:

С, %	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
ρ, г/см³	1,021	1,043	1,065	1,087	1,109	1,131	1,153	1,175	1,197	1,219

Експериментальне значення — 1,13

Калібрувальний графік 27

Густина водного розчину натрій гідроксиду в залежності від концентрації:

С, %	34	36	38	40	42	44	46	48	50	52
ρ, г/см³	1,370	1,390	1,410	1,430	1,449	1,469	1,487	1,507	1,525	1,543

Експериментальне значення — 1,51

Калібрувальний графік 28

Густина водного розчину аміаку в залежності від концентрації:

С, %	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
ρ, г/см³	0.99	0,981	0,973	0,965	0,958	0,950	0,943	0,936	0,930	0,923

Експериментальне значення — 0,94

Калібрувальний графік 29

Густина водного розчину аміаку в залежності від концентрації:

С, %	14	16	18	20	22	24	26	28	30	32
ρ, г/см³	0,943	0,936	0,930	0,923	0,916	0,910	0,904	0,898	0,892	0,886

Експериментальне значення — 0,91

Калібрувальний графік 30

Густина водного розчину натрій хлориду в залежності від концентрації:

С, %	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
ρ, г/см³	1,007	1,014	1,022	1,029	1,036	1,044	1,051	1,058	1,065	1,073

Експериментальне значення — 1,03

Калібрувальний графік 31

Густина водного розчину натрій хлориду в залежності від концентрації:

С, %	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
ρ, г/см³	1,073	1,081	1,089	1,096	1,104	1,119	1,135	1,143	1,151	1,159

Експериментальне значення — 1,13

Калібрувальний графік 32

Густина водного розчину калій хлориду в залежності від концентрації:

С, %	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
ρ, г/см³	1,05	1,011	1,017	1,024	1,030	1,037	1,043	1,050	1,056	1,063

Експериментальне значення — 1,04

Калібрувальний графік 33

Густина водного розчину калій хлориду в залежності від концентрації:

С, %	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
ρ, г/см³	1,063	1,070	1,077	1,083	1,090	1,104	1,113	1,126	1.133	1,140

Експериментальне значення — 1,08

Калібрувальний графік 34

Залежність оптичної густини водного розчину ферум (ІІІ) сульфату від концентрації:

C,мг/дм³	0,1	0,2	0,5	1	1,5	2
D	0,0386	0,0856	0,2203	0,4250	0,6383	0,846

Експериментальне значення — 0,2514

Калібрувальний графік 35

Густина водного розчину амоній хлориду в залежності від концентрації:

С, %	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
ρ, г/см³	1,01	1,004	1,008	1,011	1,014	1,017	1,020	1,023	1,026	1,029

Експериментальне значення — 1,025

Калібрувальний графік 36

Густина водного розчину амоній хлориду в залежності від концентрації:

С, %	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
ρ, г/см³	1,031	1,034	1,037	1,040	1,046	1,051	1,054	1,057	1,059	1,062

Експериментальне значення — 1,045

Калібрувальний графік 37

Густина водного розчину натрій сульфату в залежності від концентрації:

С, %	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
ρ, г/см³	1,026	1,035	1,044	1,053	1,063	1,072	1,082	1,091	1,101	1,111

Експериментальне значення — 1,07

Калібрувальний графік 38

Густина водного розчину амоній сульфату в залежності від концентрації:

С, %	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
ρ, г/см³	1,004	1,010	1,016	1,022	1,028	1.034	1.04	1,046	1,051	1,057

Експериментальне значення — 1,02

Калібрувальний графік 39

Густина водного розчину амоній сульфату в залежності від концентрації:

С, %	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
ρ, г/см³	1,063	1,06	1,075	1,081	1,092	1,104	1,109	1,115	1,121	1,127

Експериментальне значення — 1,07

Калібрувальний графік 45

Коефіцієнт об’ємного розширення 50% нітратної кислоти в залежності від температури:

T, °C	0	20	40	60	80	100
b 10^–3	0,84	0,88	0,92	0,97	1,03	1,09

Експериментальне значення — 1,01

Калібрувальний графік 46

Коефіцієнт об’ємного розширення рідкого аміаку в залежності від температури:

T, °C	–20	0	20	40	60	80	100	120
b 10^–3	1,84	2,15	2,42	2,80	3,20	4,30	6,20	14,5

Експериментальне значення — 2,3

Калібрувальний графік 47

Коефіцієнт об’ємного розширення аніліну в залежності від температури:

T, °C	0	20	40	60	80	100	120
b 10^–3	0,83	0,84	0,86	0,88	0,91	0,95	1,01

Експериментальне значення — 0,9

Калібрувальний графік 48

Коефіцієнт об’ємного розширення ацетону в залежності від температури:

T, °C	–20	0	20	40	60	80	100	120
b 10^–3	1,31	1,35	1,43	1,52	1,62	1,88	2,00	2,12

Експериментальне значення — 1,5

Калібрувальний графік 49

Коефіцієнт об’ємного розширення бензену в залежності від температури:

T, °C	0	20	40	60	80	100	120
b 10^–3	1,18	1,22	1,26	1,30	1,37	1,43	1,57

Експериментальне значення — 1,4

Калібрувальний графік 50

Поглинання розчину ферум (ІІІ) роданіду в залежності від концентрації

С, ммоль/л	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
Покази фотокалориметра	16	30	43	52	57	63

Експериментальне значення — 35

Калібрувальний графік 51

Залежність оптичної густини розчину амонію фосфомолібдату від концентрації:

С, ммоль/л	0,1	0,25	0,50	1,0	1,5
Оптична густина	0,058	0,103	0,127	0,223	0,308

Експериментальне значення — 0,118

Калібрувальний графік 52

Густина водного розчину ціанідної кислоти при 18 °С:

С, %	2	6	10	15	20	25	30	35	40	45	50
Густина	996	990	982	972	958	943	925	908	892	876	860

Експериментальне значення — 965

Калібрувальний графік 53

Поглинання розчину феруму (ІІІ) роданіду в залежності від концентрації

С, ммоль/л	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
Покази фотокалориметра	18	32	41	50	59	65

Експериментальне значення — 35

Калібрувальний графік 54

Залежність оптичної густини розчину амонію фосфомолібдату від концентрації:

С, ммоль/л	0,1	0,25	0,50	1,0	1,5
Оптична густина	0,061	0,101	0,129	0,221	0,311

Експериментальне значення — 0,115

Recent Courses

Лабораторна робота № 1. Побудова калібрувального графіка

Вступ

Завдання

Виконання роботи

Заголовок

Шапка

Побудова таблиці

Побудова графіка

Побудова лінії регресії

Присвоєння імені

Поліпшення вигляду графіка

Заповнення таблички

Знаходження (Xексп.) по експериментальному значенню Y.

Завдання

Калібрувальний графік 1

Калібрувальний графік 2

Калібрувальний графік 3

Калібрувальний графік 4

Калібрувальний графік 5

Калібрувальний графік 6

Калібрувальний графік 7

Калібрувальний графік 8

Калібрувальний графік 9

Калібрувальний графік 10

Калібрувальний графік 11

Калібрувальний графік 12

Калібрувальний графік 13

Калібрувальний графік 14

Калібрувальний графік 15

Калібрувальний графік 16

Калібрувальний графік 17

Калібрувальний графік 18

Калібрувальний графік 19

Калібрувальний графік 20

Калібрувальний графік 21

Калібрувальний графік 22

Калібрувальний графік 23

Калібрувальний графік 24

Калібрувальний графік 25

Калібрувальний графік 26

Калібрувальний графік 27

Калібрувальний графік 28

Калібрувальний графік 29

Калібрувальний графік 30

Калібрувальний графік 31

Калібрувальний графік 32

Калібрувальний графік 33

Калібрувальний графік 34

Калібрувальний графік 35

Калібрувальний графік 36

Калібрувальний графік 37

Калібрувальний графік 38

Калібрувальний графік 39

Калібрувальний графік 45

Калібрувальний графік 46

Калібрувальний графік 47

Калібрувальний графік 48

Калібрувальний графік 49

Калібрувальний графік 50

Калібрувальний графік 51

Калібрувальний графік 52

Калібрувальний графік 53

Калібрувальний графік 54

Знаходження (X_експ.) по експериментальному значенню Y.