2013/2014

LABORATORIUM Z CHEMII FIZYCZNEJ

Ćwiczenie nr 12

Konduktometria – przewodnictwo elektrolitów mocnych i słabych.

WIMiC

Technologia Chemiczna

II rok

6/E

SZANIAWSKA Anna

SZCZYGIEŁ Przemysław

ŚWIERCZEK Aleksandra

Data zajęć

Data oddania

sprawozdania

Oceny (pkt)

dr inż. Anna RAKOWSKA

Poniedziałek 2 VI 2014

12:30 – 17:00

9.05.2014

Kolokwium

Praktyka

Sprawozdanie

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie granicznego przewodnictwa molowego elektrolitów
mocnych (np. HCl, CH3COONa) i słabych (CH3COOH) oraz wyznaczenie stałej dysocjacji
kwasu octowego na podstawie pomiarów przewodnictwa roztworów tych elektrolitów.

Wykonanie ćwiczenia:

1. Przygotowanie roztworów CH

3

COOH według poniższej tabelki.

2. Pomiar przewodnictwa każdego z roztworów.
3. Przygotowanie roztworów HCl według poniższej tabelki.
4. Pomiar przewodnictwa każdego z roztworów.
5. Przygotowanie roztworów CH

3

COONa według poniższej tabelki.

6. Pomiar przewodnictwa każdego z roztworów.

Nr roztworu

V

odcz

[cm

3

]

1

25

2

15

3

10

4

7,5

5

5

6

2,5

Roztwory o objętości 50 cm

3

– dopełnione wodą destylowaną.

KWAS OCTOWY

c=

V

odcz

V

p

⋅

c

odcz

V

p

=

50 cm

3

c

odcz

=

0,01

mol

dm

3

κ=

G

k

Λ

m

=

1000⋅κ

c

k =1 cm

−

1

Nr r-ru

c

[mol·dm

-3

]

G

[Ω

-1

·]

G

śr

[Ω

-1

·]

κ

[Ω

-1

·cm

-1

]

Λ

m

[Ω

-1

·cm

2

·mol

-1

]

1/Λ

m

c·Λ

m

1

0,0050

87,00 · 10

-6

85,52 · 10

-6

85,52 · 10

-6

17,10

0,0585

0,0855

84,90 · 10

-6

85,90 · 10

-6

84,70 · 10

-6

85,10 · 10

-6

2

0,0030

68,00 · 10

-6

66,60 · 10

-6

66,60 · 10

-6

22,20

0,0450

0,0666

67,60 · 10

-6

66,50 · 10

-6

64,20 · 10

-6

66,70 · 10

-6

3

0,0020

55,70 · 10

-6

55,36 · 10

-6

55,36 · 10

-6

27,68

0,0361

0,0554

55,90 · 10

-6

54,80 · 10

-6

54,50 · 10

-6

55,90 · 10

-6

4

0,0015

46,60 · 10

-6

46,68 · 10

-6

46,68 · 10

-6

31,12

0,0321

0,0467

45,60 · 10

-6

47,00 · 10

-6

46,90 · 10

-6

47,30 · 10

-6

5

0,0010

38,80 · 10

-6

38,34 · 10

-6

38,34 · 10

-6

38,34

0,0261

0,0383

37,60 · 10

-6

38,90 · 10

-6

38,80 · 10

-6

37,60 · 10

-6

6

0,0005

25,40 · 10

-6

25,88· 10

-6

25,88· 10

-6

51,76

0,0193

0,0259

25,10 · 10

-6

26,30 · 10

-6

27,30 · 10

-6

25,30 · 10

-6

Λ

m

=α ⋅Λ

m

0

K =

c⋅α

2

1−α

Na podstawie prawa Kohlaruscha dla słabych elektrolitów oraz prawa rozcieńczeń Ostwalda
możemy wyprowadzić zależność:

1

Λ

m

=

1

Λ

m

0

+

Λ

m

⋅

c

K⋅(Λ

m

0

)

2

f (Λ

m

⋅

c)=Λ

m

⋅

c⋅A+B=

1

Λ

m

B=

1

Λ

m

0

A=

1

K⋅(Λ

m

0

)

2

Na podstawie regresji liniowej

B=

1

Λ

m

0

=

0,001205⇒ Λ

m

0

=

829,5696

1

Ω⋅

cm

2

⋅

mol

α=

Λ

m

0

Λ

m

K =

c⋅α

2

1−α

Nr r-ru

c

[mol·dm

-3

]

α

K

1

0,0050

0,0206

2,17 · 10

-6

2

0,0030

0,0268

2,20 · 10

-6

3

0,0020

0,0333

2,30 · 10

-6

4

0,0015

0,0375

2,19 · 10

-6

5

0,0010

0,0462

2,24 · 10

-6

6

0,0005

0,0624

2,08 · 10

-6

K

śr

=

0,22⋅10

−

5

K

tabl

=

1,75⋅10

−

5

Błąd względny wynosi 0,8743 . Wartości się różnią o jeden rząd wielkości, co może być
spowodowane błędami przyrządzania roztworów, błędem odczytu z konduktometru oraz różnicą
temperatur gdyż pomiary były przeprowadzane w temp. 295 K.

KWAS SOLNY

c=

V

odcz

V

p

⋅

c

odcz

V

p

=

50 cm

3

c

odcz

=

0,01

mol

dm

3

κ=

G

k

Λ

m

=

1000⋅κ

c

k =1 cm

−

1

Nr r-ru

c

[mol·dm

-3

]

G

[Ω

-1

·]

G

śr

[Ω

-1

·]

κ

[Ω

-1

·cm

-1

]

Λ

m

[Ω

-1

·cm

2

·mol

-1

]

c

1/2

1

0,0050

1614 · 10

-6

1614,67 · 10

-6

85,52 · 10

-6

322,93

0,0707

1573 · 10

-6

1616 · 10

-6

1672 · 10

-6

1634 · 10

-6

1579 · 10

-6

2

0,0030

1035 · 10

-6

1017,00 · 10

-6

66,60 · 10

-6

339,00

0,0548

1025 · 10

-6

1034 · 10

-6

994 · 10

-6

989 · 10

-6

1025 · 10

-6

3

0,0020

721 · 10

-6

699,50 · 10

-6

55,36 · 10

-6

349,75

0,0447

686 · 10

-6

706 · 10

-6

686 · 10

-6

674 · 10

-6

724 · 10

-6

4

0,0015

557 · 10

-6

545,83 · 10

-6

46,68 · 10

-6

363,89

0,0387

559 · 10

-6

566 · 10

-6

550 · 10

-6

526 · 10

-6

517 · 10

-6

5

0,0010

347 · 10

-6

340,33 · 10

-6

38,34 · 10

-6

340,33

0,0316

351 · 10

-6

346 · 10

-6

335 · 10

-6

333 · 10

-6

330 · 10

-6

6

0,0005

174,2 · 10

-6

173,20· 10

-6

25,88· 10

-6

346,40

0,0224

168,3 · 10

-6

187,7 · 10

-6

177,7 · 10

-6

168,6 · 10

-6

169,7 · 10

-6

Λ

m

=Λ

m

0

−

K⋅c

1 /2

Na podstawie prawa Kohlaruscha dla mocnych elektrolitów.

Λ

m

=

f (c

1/ 2

)=

B−A⋅c

1/ 2

B=Λ

m

0

A=(−K )

Na podstawie regresji liniowej:

B=Λ

m

0

=

365,17 Ω

−

1

⋅

cm

−

1

Λ

m (dośw.)

0

=

365,17±14,34 Ω

−

1

⋅

cm

−

1

Λ

m (tabl.)

0

=

426,16 Ω

−

1

⋅

cm

−

1

Błąd względny wynosi 0,1095 . Wartości się różnią o 11% co może być spowodowane błędami
przyrządzania roztworów, błędem odczytu z konduktometru oraz różnicą temperatur gdyż pomiary
były przeprowadzane w temp. 295 K.

OCTAN SODU

c=

V

odcz

V

p

⋅

c

odcz

V

p

=

50 cm

3

c

odcz

=

0,01

mol

dm

3

κ=

G

k

Λ

m

=

1000⋅κ

c

k =1 cm

−

1

Nr r-ru

c

[mol·dm

-3

]

G

[Ω

-1

·]

G

śr

[Ω

-1

·]

κ

[Ω

-1

·cm

-1

]

Λ

m

[Ω

-1

·cm

2

·mol

-1

]

c

1/2

1

0,0050

342 · 10

-6

337,67 · 10

-6

85,52 · 10

-6

67,53

0,0707

343 · 10

-6

332 · 10

-6

343 · 10

-6

332 · 10

-6

334 · 10

-6

2

0,0030

205 · 10

-6

201,43 · 10

-6

66,60 · 10

-6

67,14

0,0548

202 · 10

-6

205 · 10

-6

200 · 10

-6

196,8 · 10

-6

199,8 · 10

-6

3

0,0020

135,9 · 10

-6

133,58 · 10

-6

55,36 · 10

-6

66,79

0,0447

136,2 · 10

-6

137,0 · 10

-6

133,9 · 10

-6

125,3 · 10

-6

133,2 · 10

-6

4

0,0015

102,6 · 10

-6

105,03 · 10

-6

46,68 · 10

-6

70,02

0,0387

101,5 · 10

-6

102,3 · 10

-6

108,6 · 10

-6

107,7 · 10

-6

107,5 · 10

-6

5

0,0010

69,8 · 10

-6

68,25 · 10

-6

38,34 · 10

-6

68,25

0,0316

70,2 · 10

-6

70,3 · 10

-6

67,2 · 10

-6

65,9 · 10

-6

66,1 · 10

-6

6

0,0005

33,8 · 10

-6

33,57 · 10

-6

25,88· 10

-6

67,13

0,0224

32,1 · 10

-6

34,2 · 10

-6

33,9 · 10

-6

33,6 · 10

-6

33,8 · 10

-6

Λ

m

=Λ

m

0

−

K⋅c

1 /2

Na podstawie prawa Kohlaruscha dla mocnych elektrolitów.

Λ

m

=

f (c

1/ 2

)=

B−A⋅c

1/ 2

B=Λ

m

0

A=(−K )

Na podstawie regresji liniowej:

B=Λ

m

0

=

68,27 Ω

−

1

⋅

cm

−

1

Λ

m (dośw.)

0

=

68,27±1,55Ω

−

1

⋅

cm

−

1

Λ

m (tabl.)

0

=

91,00Ω

−

1

⋅

cm

−

1

Błąd względny wynosi 0,2327 . Wartości się różnią o 23%, co może być spowodowane błędami
przyrządzania roztworów, błędem odczytu z konduktometru oraz różnicą temperatur gdyż pomiary
były przeprowadzane w temp. 295 K.

Wnioski:

Przeprowadzone doświadczenie pokazało różnicę w przewodności słabych i mocnych elektrolitów.
Wyniki odbiegały od wartości tablicowych co mogło być spowodowane błędami ludzkimi oraz
warunkami przeprowadzenia pomiarów przewodnictwa.