Technologia Chemiczna	Natalia Gunia	28.04.2011r.
Grupa 3, zespół 2	ćwiczenie 7	Dr Maciej Galiński

Temat :

Wyznaczanie przewodnictwa granicznego elektrolitów mocnych i słabych

Cel ćwiczenia:

Zbadanie przewodnictwa molowego NaCl, CH₃COONa, HCl (elektrolity mocne) oraz CH₃COOH (elektrolit słaby) od stężenia.

Wyznaczenie wartości przewodnictwa granicznego dla kwasu octowego.

Wyznaczenie stopnia dysocjacji i stałej dysocjacji dla kwasu octowego.

Pomiary:

Stężenie [mol/dm^3]	Przewodnictwo NaCl [S/m]	Przewodnictwo HCl [S/m]	Przewodnictwo CH3COONa [S/m]	Przewodnictwo CH3COOH [S/m]	Pierwiastek ze stężenia
0,02	0,153200	0,498100	0,139940	0,023160	0,141
0,015	0,126300	0,395200	0,110140	0,020130	0,122
0,01	0,091580	0,275400	0,073310	0,016273	0,100
0,005	0,050990	0,159440	0,036100	0,011146	0,071
0,001	0,011733	0,035308	0,009008	0,004758	0,032
0.0005	0,006220	0,016905	0,004912	0,002966	0,022

Dla wody przewodnictwo właściwe wynosi: 0,0002553 S/m

Obliczenia:

Przewodnictwo właściwe roztworów pomniejszone o przewodnictwo właściwe wody:

Stężenie [mol/dm^3]	Przewodnictwo NaCl [S/m]	Przewodnictwo HCl [S/m]	Przewodnictwo CH3COONa [S/m]	Przewodnictwo CH3COOH [S/m]
0,02	0,1529447	0,4978447	0,1396847	0,0229047
0,015	0,1260447	0,3949447	0,1098847	0,0198747
0,01	0,0913247	0,2751447	0,0730547	0,0160177
0,005	0,0507347	0,1591847	0,0358447	0,0108907
0,001	0,0114777	0,0350527	0,0087527	0,0045027
0,0005	0,0059647	0,0166497	0,0046567	0,0027107

Przewodnictwo molowe badanych roztworów obliczamy we wzoru :

$$\Lambda = \frac{\kappa}{C}$$

Stężenie [mol/m^3]	Przewodnictwo NaCl [S/m]	Przewodnictwo HCl [S·m^2/mol]	Przewodnictwo CH3COONa [S·m^2/mol]	Przewodnictwo CH3COOH [S·m^2/mol]
20,0	0,0076472	0,0248922	0,0069842	0,0011452
15,0	0,0084030	0,0263296	0,0073256	0,0013240
10,0	0,0091325	0,0275145	0,0073055	0,0016018
5,0	0,0101469	0,0318369	0,0071689	0,0021781
1,0	0,0114777	0,0350527	0,0087527	0,0045027
0,5	0,0119294	0,0332994	0,0093134	0,0054214

Wyznaczenie przez ekstrapolację graficzną wartości granicznego przewodnictwa molowego dla NaCl, CH₃COOH, HCl:

Roztwór	Graniczne przewodnictwo molowe [S∙m^2/mol]
NaCl	0,012
CH3COOH	0,036
HCl	0,009

W oparciu o prawo Kohlrauscha wyznaczyłam graniczne przewodnictwo molowe dla CH₃COOH:

Λ_CH3COOH = Λ_NaCl +  Λ_HCl + Λ_CH3COONa

$$\Lambda_{CH_{3}\text{COOH}} = 0,057\left\lbrack \frac{S \bullet m^{2}}{\text{mol}} \right\rbrack$$

Stopień i stała dysocjacji CH₃COOH w badanych roztworach:

$$\alpha = \frac{\Lambda}{\Lambda^{\infty}}$$

$$K = \frac{\alpha^{2} \bullet C}{1 - \alpha}$$

Stężenie [mol/dm^3]	ΛCH3COOH [S/m]	Stopień dysocjacji	Stała dysocjacji
0,02	0,023160	0,406	0,0055500
0,015	0,020130	0,353	0,0028889
0,01	0,016273	0,285	0,0011360
0,005	0,011146	0,196	0,0002389
0,001	0,004758	0,083	0,0000075
0,0005	0,002966	0,052	0,0000014

Wnioski:

Ze wzrostem stężenia roztworu przewodnictwo właściwe rośnie.

Im stężenie roztworu jest mniejsze tym przewodnictwo molowe jest większe.

Przewodnictwo właściwe dla mocnych elektrolitów jest większe niż dla elektrolitów słabych.