P

RZEWODNOŚĆ ROZTWORÓW ELEKTROLITÓW

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie przewodności elektrolitycznej

κ

i molowej

Λ

elektrolitu mocnego (HCl) i słabego (CH

3

COOH), graficzne wyznaczenie wartości

granicznej

Λ

∞

dla elektrolitu mocnego oraz wykorzystanie pomiarów przewodnictwa

do wyznaczenia wartości stopnia dysocjacji

α

i stałej dysocjacji K

c

słabego kwasu.

Przed przystąpieniem do ćwiczenia należy zapoznać się w całości z rozdziałem 4.1.
(Transport ładunku elektrycznego w roztworach elektrolitów) ze skryptu "Chemia
fizyczna".

1

Wykonanie ćwiczenia

1.

2.

3.

4.

Uruchom

i

ć

t

ermostat i ustaw

i

ć temperaturę na 25

°

C

.

Zmie

r

zyć przewodność roz

t

wo

r

u wzorcowego (0

,

01 M KCl)

.

Jeżel

i

przewodność

roztworu wzorcowego w temperaturze 25

°

C różni się od war

t

ości 1413 µS·cm

-1

p

r

zep

r

owadzić kalibrację (patrz punkt Kalibracja).

Rozcień

c

zając wodą destylowaną r

o

ztwory wyjśc

i

owe, przygotować następujące

roztwo

r

y

:

- HCl: 0,01 M, 0,005 M, 0,0025 M, 0,00125 M,

- CH

3

COOH: 0,1M, 0,05 M, 0,025 M, 0,0125 M.

Z

mi

erzyć przewodnoś

ć

wody destylowanej

,

roztworów wyjściowych oraz

przygo

t

owanych, termos

t

atując je około 10 minu

t

przed pom

i

arem. Pom

i

ary

należy wykonywać

z

aczynają

c

o

d r

o

zt

woru o najmn

i

ejszym stężeniu

.

Przy

zmianie roztworu naczynie

p

rzep

ł

ukać

ni

e

wielką

il

o

ścią badanego roztworu

.

Przy

zmian

i

e elektrol

i

tu naczyni

e

p

r

ze

pł

ukać wodą destylowaną

.

Opracowanie wyników

1

.

Ob

l

iczyć p

r

ze

wo

dno

ś

ć mo

l

ową badanych roztworów:

,

mol

m

/

1

-

1

2

−

Ω

=

C

Λ

κ

2. Wyzn

aczyć p

rzew

odność

molową HC

I

w rozcieńczeniu n

i

eskończenie wielk

i

m z

z

a

l

eżno

śc

i

:

,

( C

f

Λ

=

3

. Ob

l

iczyć

stopi

e

ń

d

y

socj

a

c

ji k

wasu octowego dla kolejnych

stężeń:

;

∞

=

Λ

Λ

α

, T = 298,15 K.

1

1

2

COOH

CH

mol

Ω

m

03906

,

0

3

−

−

∞

⋅

⋅

=

Λ

Przewodność roztworów elektrolitów

1

1

R. Bareła, A. Sporzyński, W. Ufnalski, Chemia fizyczna. Ćwiczenia laboratoryjne. Oficyna

Wydawnicza PW, 2000

4. Wyprowadzić zależność stałej dysocjacji wyrażonej za pomocą stężeń (K

c

) od

stopnia
dysocjacji i stężenia (tak zwany wzór rozc

i

eńczeń Ostwalda)

.

Obliczyć wartość sta

ł

ej

d

l

a ko

l

ejnych stężeń. Sformułować wniosek o wpływie stężenia na wartość K

c.

Przewodność elektrolityczna roztworu wzorcowego – 0,01 M KCl.

T/K

κ

/S·m

–1

273,15

0,0770

278,15

0,0896

283,15

0,1020

288,15

0,1147

289,15

0,1173

290,15

0,1199

291,15

0,1223

292,15

0,1251

293,15

0,1278

294,15

0,1305

295,15

0,1332

296,15

0,1359

297,15

0,1386

298,15

0,1413

303,15

0,1552

308,15

0,1696

Przewodność roztworów elektrolitów

2

I

NSTRUKCJA OBSŁUGI KONDUKTOMETRU

S

EVEN

E

ASY

M

ETTLER

T

OLEDO

n

Temperatura odniesienia.

o

Numer błędu.

p

Pole odczytu.

q

Kompensacja temperatury –

manualna (MTC), automatyczna (ATC).

r

wskaźnik końca pomiaru,

A tryb pomiaru automatyczny.

s

Temperatura pomiaru.

t

Standard użyty do kalibracji.

u

Metoda korekcji temperaturowej.

W

YŚWIETLACZ

1. Włącznik.
2. Odczyt.
3. Wybór standardu użytego do kalibracji.
4. Menu.
5. Kalibracja.
6. Tryb pracy konduktometru.

P

ANEL

Pomiar przewodności

Umieścić czujnik w badanej próbce i wcisnąć Read. Punkt dziesiętny zacznie

migać. Na wyświetlaczu pojawi się zmierzona wartość. W automatycznym trybie A,
po ustaleniu się pomiaru, na wyświetlaczu pojawi się symbol

A

i punkt dziesiętny

przestanie migać. Dzieje się tak w przypadku gdy wynik nie zmienia się więcej niż o
0,4% przez 6 sekund.

W trybie manualnym należy wcisnąć przycisk Read. Punkt dziesiętny zacznie

migać. Ponownie wcisnąć przycisk Read, pojawi się symbol

. Dokonać odczytu.

Aby przełączyć się pomiędzy trybem automatycznym i manualnym należy

przytrzymać przycisk Read przez minimum 2 sekundy.

Przewodność roztworów elektrolitów

3

Kalibracja

Sprawdzić czy na wyświetlaczu w polu nr

t

wartość standardu użytego do

kalibracji wynosi 1413

µS·cm

–1

, jeśli nie, należy nacisnąć przycisk 3 i następnie

przyciskami 3 i 4 wybrać wartość 1413

µS·cm

–1

(powinna migać) i wcisnąć przycisk

Read. Następnie umieścić czujnik w roztworze wzorcowym w temperaturze 25°C i
wcisnąć przycisk 5. Symbol

zacznie migać i po zakończeniu kalibracji powinien

pojawić się symbol

A

oraz wartość 1413

µS·cm

–1

w polu nr

p

na wyświetlaczu.

U

WAGA

! Wszelkie zmiany w konfiguracji przyrządu przeprowadza tylko i

wyłącznie prowadzący ćwiczenie!

Przewodność roztworów elektrolitów

4