sprawozdanie stała dysocjacji


Kufelin Sandra

Inżynieria chemiczna i procesowa

rok 2

grupa 1

sekcja 8

„WYZNACZANIE STAŁEJ DYSOCJACJI SŁABEGO KWASU METODA KONDUKTOMETRYCZNĄ I POTENCJOMETRYCZNĄ”

LABORATORIUM Z CHEMII FIZYCZNEJ

  1. CEL ĆWICZENIA

Celem tego ćwiczenia jest wyznaczenie stałej dysocjacji słabego kwasu dwoma metodami elektrochemicznymi, konduktometryczną i potencjanometryczną.

  1. WSTĘP TEORETYCZNY

Stałą dysocjacji nazywamy stosunek iloczynu stężeń jonów zdysocjowanych, czyli produktów do stężenia cząstek niezdysocjowanych, czyli substratów w stanie równowagi słabego elektrolitu.

Stała ta nie zależy od stężenia substratów, natomiast zależna jest od temperatury.

Przykładowo, stała dysocjacji fosforanu wapnia wygląda następująco:

0x01 graphic

0x01 graphic

METODA POTENCJOMETRYCZNA

Jest prostszą i szybszą w wykonaniu metodą pomiaru stałej dysocjacji kwasu. W przypadku słabych kwasów stałą dysocjacji możemy wyznaczyć mierząc pH roztworu buforowego tego kwasu. W tym celu sporządzany jest bufor kwasu i jego soli z mocną zasadą (np. NaOH).

Stała dysocjacji przybiera wtedy postać :

0x01 graphic

0x01 graphic

gdzie: c, jest są to stężenia jonów

Przekształcamy powyższy wzór w taki sposób, żeby po zlogarytmowaniu jednym członów równania była wartość pH.

0x01 graphic

METODA KONDUKTOMETRYCZNA

Tak samo jak w przypadku metody potencjometrycznej dysocjacja zachodzi do etapu, w którym zostanie ustalony stan równowagi i można zastosować prawo działania mas.

Występują w nim równowagowe aktywności jonów i cząstek niezdysocjowanych, które równe są a = C · f. Równanie przedstawia się następująco:

0x01 graphic

Jeżeli przyjmiemy, że 0x01 graphic
to:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

W rozcieńczonych roztworach słabych elektrolitów współczynniki aktywności można przyrównać do 1,a powyższe równanie zapisujemy jako postać prawa rozcieńczeń Ostwalda.

0x01 graphic

Prawo Ostwalda używamy tylko w przypadku słabych kwasów i zasad oraz do hydrolizy soli tych kwasów.

Stopień dysocjacji występujący powyższym równaniu prawa Ostwalda jest stosunkiem ilości cząsteczek zdysocjowanych do całkowitej ilości cząsteczek w badanym roztworze. Podawany jest w procentach lub jako ułamek dziesiętny. Zależy on od stężenia i temperatury, wraz z jej wzrostem stopień dysocjacji rośnie. Dla silnych elektrolitów oraz w nieskończenie dużych rozcieńczeniach słabych elektrolitów stopień dysocjacji wynosi zawsze 1.

0x01 graphic

Natomiast według postulatu Arrheniusa stopień dysocjacji jest stosunkiem przewodnictwa molowego w danym stężeniu do granicznego przewodnictwa molowego tego kwasu.

0x01 graphic

Kiedy podstawimy postać stopnia dysocjacji z postulatu Arrheniusa do równania na stałą dysocjacji otrzymujemy równanie do obliczenia tej stałej metodą konduktometryczną, postaci:

0x01 graphic

  1. WYKONANIE

METODA POTENCJANOMETRYCZNA

Aparatura:

Odczynniki:

Pomiary:

METODA KONDUKTOMETRYCZNA

Aparatura:

Odczynniki:

Wykonanie:

  1. OBLICZENIA

METODA POTENCJOMETRYCZNA

pH zmierzone w ćwiczeniu wynosi: 3,4

pK =pH

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

METODA KONDUKTOMERTYCZNA

C [mol · m-3]

R [Ω]

3

1900

12,5

980

25

850

50

580

75

270

100

190

Opór dla wody wynosi : 210 [Ω]

Opór dla KCl wynosi: 1800 [Ω]

Przewodnictwo właściwe 0,001 M KCl wynosi: 0,0147 [Ω-1m-1]

Obliczam stałą naczynka:

0x01 graphic

0x01 graphic

Obliczam kolejno przewodnictwo równoważnikowe dla każdego ze stężeń, według wzoru:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Obliczam dla każdego stężenia przewodnictwo molowe:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Następnie obliczam dla każdego stężenia wartość stałej dysocjacji K', logarytmy dziesiętne tych wartości logK' oraz wartość α. Wszystkie wartości znajdują się w tabeli.

Po wykonaniu wykresu zależności log K' od (cα)1/2 i z wykresu otrzymujemy wartość stałej dysocjacji:

K=1,2971 · 10-8

  1. BŁĘDY POMIAROWE

Obliczam błąd wyznaczania stałej dysocjacji dla każdego ze stężeń (wyniki w tabeli) a następnie wyciągając średnią ustalam błąd obliczeniowy.

0x01 graphic

0x01 graphic

  1. WNIOSKI

Ćwiczenie polegało na zastosowaniu dwóch metod pomiaru stałej dysocjacji kwasu mrówkowego. Przy zastosowaniu metody potencjometrycznej wartość stałej dysocjacji kwasu mrówkowego wyniosła 0x01 graphic
, natomiast po wyliczeniu wartości K z danych metody konduktometrycznej stała dysocjacji wyniosła K=1,2971 · 10-8.

W trakcie wykonywania ćwiczenia nie zauważyłam większych trudności.

Te, które jednak wystąpiły miały zazwyczaj związek z niedoskonałością wykonania roztworu buforowego w metodzie potencjometrycznej oraz niedokładnych stężeń rozcieńczeń roztworu wyjściowego w metodzie konduktometrycznej. Kolejnym błędem który pojawiał się przy wykonywaniu ćwiczenia to nie odpowiedni dobór temperatury, która wahała się 25o ~ 25,5o.

Błędem obliczeniowym jest tu błąd obliczania wartości stałej dysocjacji w metodzie konduktometrycznej, której wartość opisana jest w pkt. błędy pomiarowe. Wartość tego błędu jest dosyć duża.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
sprawozdanie stała dysocjacji
sprawozdanie stala dysocjacji
stała dysocjacji infykatora
stałą dysocjacji
Stała dysocjacji
pH stala dysocjacji zadania , 1
13 stała dysocjacji
,podstawy chemii nieorganicznej L,stała dysocjacji słabego elektrolitu
chem.fiz.stała dysocjacji, Inżynieria środowiska, inż, Semestr III, Chemia fizyczna, laboratorium
14 chemiaogolna wyklad 171109, Stała dysocjacji K zależy od temperatury
13 Stała Dysocjacji, 13. Stała dysocjacji 2
8.Dysocjacja elektrolityczna - stopień i stała dysocjacji, Chemia ogólna ćwiczenia
13 Stała Dysocjacji, 13. Stała dysocjacji
Stała dysocjacji słabego kwasu, Studia, Politechnika
21 stała dysocjacji wskaźnika
06 Obliczenia związane ze stopniem dysocjacji, stałą dysocjacji i pH
stała dysocjacji kamili
sprawozdanie z stała Plancka, Studia, laborki fizyka (opole, politechnika opolska), Sprawozdania 3
stała dysocjacji wstęp, fizyczna, chemia fizyczna, Fizyczna, laborki

więcej podobnych podstron