Przewodnictwo roztworów elektrolitów


0x08 graphic

Przewodnictwo roztworów elektrolitów.

Metalurgia rok 4 gr. 2

Joniec Marek

Kotelon Paweł

Białko Krzysztof

  1. Cel ćwiczenia:

  1. Wyznaczenie stałej naczyńka pomiarowego.

  2. Doświadczalne wyznaczenie zależności przewodnictwa molowego od stężenia dla elektrolitów mocnych (HCl, NaCl, CH3COONa) oraz elektrolitu CH3COOH.

  3. Wyznaczenie przewodnictwa granicznego dla kwasu octowego (CH3COOH).

  4. Wyznaczenie wartości stopnia dysocjacji oraz stałej dysocjacji dla kwasu octowego.

  1. Odczynniki:

Roztwory bazowe: 0.1 M HCl

    1. M NaCl

    1. M CH3COONa

    1. M CH3COOH

  1. Obliczenia potrzebne do sporządzenia elektrolitów o żądanym stężeniu:

1000 [cm3] - 0,02 [mol] 1000 [cm3] - 0,1 [mol]

250 [cm3] - x [mol] y - 0,005 [mol]

x = 0,005 [mol] y = 50 [ml]

1000 [cm3] - 0,015[mol] 1000 [cm3] - 0,1 [mol]

250 [cm3] - x [mol] y - 0,00375 [mol]

x = 0,00375 [mol] y = 37,5 [ml]

1000 [cm3] - 0,01 [mol] 1000 [cm3] - 0,1 [mol]

250 [cm3] - x [mol] y - 0,0025 [mol]

x = 0,0025 [mol] y = 25 [ml]

1000 [cm3] - 0,005 [mol] 1000 [cm3] - 0,1 [mol]

250 [cm3] - x [mol] y - 0,00125 [mol]

x = 0,00125 [mol] y = 12,5 [ml]

1000 [cm3] - 0,001 [mol] 1000 [cm3] - 0,1 [mol]

250 [cm3] - x [mol] y - 0,00025 [mol]

x = 0,00025 [mol] y = 2,5 [ml]

1000 [cm3] - 0,0005 [mol] 1000 [cm3] - 0,1 [mol]

250 [cm3] - x [mol] y - 0,000125 [mol]

x = 0,000125 [mol] y = 1,25[ml]

  1. Wykonanie ćwiczenia:

  1. Sporządzić roztwory elektrolitów: HCl, NaCl, CH3COOH o stężeniach: 0,0005; 0,001; 0,005; 0,01; 0,015 oraz 0,02 M. Roztwory przygotować w kolbach miarowych przez rozcieńczenie odpowiedniej ilości roztworów bazowych w wodzie destylowanej. Dokonać stosownych obliczeń. Należy zwrócić uwagę na czystość naczyń. Przed przystąpieniem do pomiarów, kolby oraz naczyńko pomiarowe powinny być wielokrotnie przepłukane wodą destylowaną.

  2. Przed przystąpieniem do pomiarów zmierzyć temperaturę roztworów. Wprowadzić jej wartość (w oC) do konduktometru w celu automatycznej kompensacji wpływu tej temperatury na mierzoną wielkość G.

  3. Metodą cechowania, wyznaczyć stałą naczyńka. W tym celu przygotować 0,1 M roztwór KCl oraz zmierzyć jego przewodnictwo.

  4. Zmierzyć przewodnictwo właściwe wody destylowanej oraz sporządzonych elektrolitów. Pomiary należy rozpocząć od roztworu najbardziej rozcieńczonego. Nie przemywać naczyńka wodą pomiędzy poszczególnymi pomiarami.

  1. Uzyskane wyniki:

Rodzaj elektrolitu

Stężenie molowe M

Przewodnictwo elektrolitu zmierzone [mS]

Temperatura elektrolitu T [oC]

Przewodnictwo elektrolitu κ [mS]

Przewodnictwo molowe elektrolitu Λ [mS*dm3/mol]

Przewodnictwo G [mS]

HCl

0,0005 M

0,506

20,1

0,477

954

0,229

0,001 M

1,008

19,6

0,979

979

0,47

0,005 M

5,95

19,7

5,921

1184,2

2,842

0,01 M

11,13

19,7

11,101

1110,1

5,328

0,015 M

18,02

19,9

17,991

1199,4

8,636

0,02 M

21,2

19,8

21,171

1058,55

10,16

NaCl

0,0005 M

0,224

20,1

0,195

390

0,094

0,001 M

0,225

20,0

0,196

196

0,094

0,005 M

1,3

20,1

1,271

254,2

0,61

0,01 M

2,37

19,7

2,341

234,1

1,124

0,015 M

3,64

19,9

3,611

240,73

1,733

0,02 M

4,57

19,9

4,541

227,05

2,18

CH3COONa

0,0005 M

0,0683

20,3

0,0393

78,6

0,0189

0,001 M

0,0917

20,3

0,0627

62,7

0,0301

0,005 M

0,436

20,3

0,407

81,4

0,195

0,01 M

1,34

20,2

1,311

131,1

0,629

0,015 M

1,377

20,2

1,348

89,87

0,647

0,02 M

1,876

20,2

1,847

92,35

0,887

CH3COOH

0,0005 M

0,0545

22,1

0,0255

51

0,0122

0,001 M

0,0932

22,3

0,0642

64,2

0,0308

0,005 M

0,237

22,2

0,208

41,6

0,0998

0,01 M

0,333

22,2

0,304

30,4

0,146

0,015 M

0,416

22,1

0,387

25,8

0,186

0,02 M

0,485

22,0

0,456

22,8

0,219

Woda destylowana

0,029

22,4

Stała naczyńka pomiarowego k = 0,48

  1. Zastosowane wzory:

κ = κmierzone - κH2O

Λ = κ/c

G = κ * k

Λ (CH3COOH) = Λ (HCl) + Λ (CH3COONa) - Λ (NaCl)

α = Λ(CH3COOH)(CH3COOH)

K = (α2*c(CH3COOH))/(1-α)

  1. Wykresy:

Zależność Przewodnictwa molowego badanych elektrolitów (Λ [mS*dm3/mol]) w funkcji ich stężenia.

0x01 graphic

  1. Wyniki obliczone dla CH3COOH:

Elektrolit

Λ[mS*dm3/mol]

HCl

0,9729

NaCl

0,3104

CH3COONa

0,0683

CH3COOH

0,7308

Stężenie c [M]

Λ [S*dm3/mol]

Λ[S*dm3/mol]

Stopień dysocjacji α

Stała równowagi K*10-6

lnK

c0,5

0,0005

0,051

0,7308

0,0698

2,62

-12,8532

0,0223607

0,001

0,0642

0,7308

0,08785

8,46

-11,6801

0,0316228

0,005

0,0416

0,7308

0,0569

1,72

-10,9718

0,0707107

0,01

0,0304

0,7308

0,0416

0,181

-10,9221

0,1

0,015

0,0258

0,7308

0,0353

0,1938

-10,8513

0,1224745

0,02

0,0228

0,7308

0,0312

0,2009

-10,8151

0,1414214

Zależność stopnia dysocjacji kwasu octowego w funkcji pierwiastka z jego stężenia:

0x01 graphic
Zależność stopnia dysocjacji kwasu octowego w funkcji jego stężenia:

0x01 graphic

9. Wnioski:

Po wykonaniu ćwiczenia można stwierdzić, że wraz ze wzrostem stężenia elektrolitu jego przewodnictwo rośnie. Najwyższym przewodnictwem charakteryzuje się kwas solny, kolejno chlorek sodu, octan sodu oraz kwas octowy. W oparciu o te wyniki można zauważyć, że najwyższe przewodnictwo posiadają mocne kwasy, niższe sole mocnych kwasów i mocnych zasad, następnie sole słabych i kwasów mocnych zasad, a najniższe słabe kwasy.

Wyznaczony stopień dysocjacji jak i stała równowagi dla kwasu octowego wzrastały wraz ze zmniejszającym się stężeniem kwasu.

Przewodnictwo elektrolitu jest bardzo ważnym parametrem w procesie elektrolizy. Im wyższe przewodnictwo tym mniejszy opór i tym mniejsze straty energetyczne związane ze spadkiem napięcia w elektrolicie.

2



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
16 PRZEWODNICTWO ROZTWORÓW ELEKTROLITÓW
Przewodnictwo roztworów elektrolitów(1)
Piloty przewodowe i sterowanie, Elektronika, Porady car audio
Przewody uziemialace, Elektryka
CHEMIA - LABORATORIUM - SPRAWOZDANIE - Wyznaczanie przewodnictwa granicznego elektrolitów, STUDIA
10 ROZTWORY ELEKTROLITW 09
Równowaga w roztworach elektrolitów, NAUKA, chemia, lab
13 Równowagi w roztworach elektrolitów słabych
1 Równowagi w roztworach elektrolitów Kwasy i zasady
Ciecze izolacyjne - referat, dielektryki ciekle, Dielektryki izolatory materiały które bardzo słabo
Wpływ temp na przewo-dnictwo elektryczne, f2, Temat: Pomiar czujnikiem indykcyjnym.
6 pHelek ul, Temat: Równowaga w roztworach elektrolitów
12.ROZTWORY ELEKTROLITÓW, ROZTWORY ELEKTROLITÓW

więcej podobnych podstron