Waldemar Guzek

Wydz. BINOŻ

Kier. Biotechnologia

Grupa IV

Ćwiczenie nr 42

WYZNACZANIE STAŁEJ DYSOCJACJI SŁABEGO KWASU.

Data wykonania ćwiczenia 12-1-2009

Data oddania sprawozdania

Data zwrotu sprawozdania

Data ponownego oddania sprawozdania

Cel ćwiczenia: Wykorzystanie pomiaru przewodnictwa roztworu słabego kwasu do wyznaczenia stałej dysocjacji tego kwasu.

Celem ćwiczenia jest wykorzystanie pomiaru przewodnictwa roztworu słabego kwasu CH₃COOH do wyznaczenia stałej dysocjacji tego kwasu. Metoda oparta jest na pomiarach przewodnictwa słabego kwasu dla stężeń: 0,05; 0,02; 0,01; 0,005; 0,003M, przy pomocy naczynka konduktometrycznego, zanurzonego w termostacie o T=25^oC. Stałą naczynka wyznacza się w oparciu o zmierzoną wartość przewodnictwa roztworu wzorcowego KCl , o stężeniu 0,01M o znanym przewodnictwie właściwym. Przewodnictwo mierzę dla roztworów o objętościach 25 cm³.

CZĘŚĆ TEORETYCZNA

1. Przewodnictwo właściwe
- to zdolność przewodzenia prądu przez jednostkową objętość

elektrolitu umieszczonego między elektrodami o jednostkowej powierzchni efektywnej.

Silnie zależy od liczby jonów, czyli od stężenia.

,

gdzie:

R - opór,

k=
(k - stała naczynka)

s - powierzchnia efektywna,

l - odległość między elektrodami.

2. Przewodnictwo molowe
- to zdolność przewodzenia prądu przez objętość roztworu

zawierającą 1 mol ładunków dowolnego znaku, znajdującą się między elektrodami o

jednostkowej powierzchni efektywnej.

,

gdzie:

c - stężenie roztworu

- współczynnik wynikający z przeliczania jednostek przewodnictwa i stężenia.

3. Ruchliwość jonów
- to szybkość poruszania się jonu w polu elektrycznym o natężeniu

1 V/m.

4. Liczba przenoszenia
- to stosunek wielkości ładunku przeniesionego przez dany jon do

wielkości ładunku przeniesionego przez wszystkie jony.

,

-2-

5. Wyznaczanie przewodnictwa roztworu elektrolitu:

Najpierw należy wyznaczyć stałą naczynka konduktometrycznego. W tym celu nalewa się do niego roztworu elektrolitu wzorcowego (np. KCl) o znanym przewodnictwie
, mierzy się jego opór i z zależności
= k/R wyznacza się stałą naczynka.

Pomiaru oporu roztworu badanego dokonujemy przy użyciu mostka Wheatstone'a tak regulując zmienny opór, aby dołączony do układu galwanometr wskazywał zero. Opór na gałęziach wyznacza się z prawa Ohma.

6. Roztwory słabych elektrolitów

W roztworach elektrolitów jonogennych, do których należą słabe kwasy i zasady, jony powstają na skutek reakcji dysocjacji:

Stężeniowa stała równowagi tej reakcji, nazywana stałą dysocjacji
, wyrażona jest zależnością:

gdzie
jest stopniem dysocjacji, który można obliczyć jako stosunek przewodnictwa molowego roztworu o stężeniu c, do przewodnictwa granicznego:

Uwzględniając powyższą zależność w wyrażeniu na stałą
otrzymujemy zależność znaną jako prawo rozcieńczeń Ostwalda:

dla elektrolitów jonogennych, przewodnictwo graniczne
można obliczyć z prawa niezależnej wędrówki jonów, sformułowanego przez Kohlrauscha i wyrażonego równaniem:

POMIARY

stężenie roztworu (mol/dm^3)	Przewodnictwo				przewodnictwo właściwe κ [Sm^-1]	przewodnictwo molowe λ [Sm^2mol^-1]
	G1	G2	G3	G

---