Определение электропроводности и константы диссоциации слабого электролита

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ И КОНСТАНТЫ ДИССОЦИАЦИИ СЛАБОГО ЭЛЕКТРОЛИТА

1.1 Цель работы

Знакомство с методом определения электропроводностей растворов электролитов и расчет степеней и констант диссоциации электролитов.

1.2 Общие сведения

Растворы электролитов относятся к проводникам второго рода. При наложении электрического поля в растворе электролитов возникают направленные потоки ионов. Эти потоки обеспечивают электропроводность растворов.

Для измерения электропроводности достаточно измерить сопротивление. Сопротивление проводника - R прямо пропорционально его длине l и обратно пропорционально поперечному сечению S:

, (1.1)

где  - удельное сопротивление проводника.

Величина, обратная удельному сопротивлению, называется удельной электропроводностью

, [Ом-1м-1] или [Смм-1] (1.2)

Для характеристики раствора электролита большое значение имеет эквивалентная электропроводность . Связь эквивалентной и удельной электропроводностей выражается формулой

, [(Смм2/кмоль)] (1.3)

Индексом внизу показывают объем, в котором содержится количество вещества эквивалента электролита 1 кмоль. Эквивалентная электропроводность зависит от концентрации раствора. С уменьшением концентрации она увеличивается и достигает некоторого предельного значения, называемой электропроводностью при бесконечном разбавлении и обозначаемого .

Согласно закону Кольрауша эквивалентная электропроводность при бесконечном разбавлении равна сумме подвижностей катиона и аниона данного электролита:

 = к + а (1.4)

Степень диссоциации вычисляют по формуле:

(1.5)

Константу электролитической диссоциации можно вычислить на основании закона разведения Оствальда:

(1.6)

Заменяя в уравнении (1.6) величину  на отношение эквивалентных электропроводностей, после преобразования получим:

(1.7)

Уравнение (1.7) позволяет вычислить константу диссоциации по данным электропроводности.

1.3 Приборы, посуда, реактивы

1. Cobra3 Chem-Unit 12153.00

2. Проводимость /температура электрод 13701.01

3. Магнитная мешалка, mini 47334.93 1

4. Магнитная мешалка, l = 15 мм 46299.01 1

5. Штатив, h = 750 мм 37694.00 1

6. Стеклянная колба, 150 мл

7. Мерные колбы, 250, 500, 1000 мл

8. Мерные пипетки, 1, 5, 25,100 мл

9. Аналитические весы, 120 г

10. Посуда для взвешивания,

11. Ложка,

12. Промывалка, 500 мл

13. Эксикатор 34126.00 1

14. Силиконовая мазь, 50 г 31863.00 1

15. Силикагель, гранулированный, 500 г 30224.50 1

16. Уксусная кислота (1 моль/л, 2 моль/л, 3 моль/л, 4 моль/л, 5 моль/л).

17. Дистиллированная вода.

1.4 Порядок выполнения работы

Экспериментальная установка приведена на рисунке 1.1.

Измерение электропроводности производят в растворах различных (обычно убывающих) концентраций. Преподаватель дает студенту задание, в котором указываются концентрации исследуемых растворов электролитов.

Из исследуемого раствора электролита СН3СООН (с2 = 1 моль/л)