Stężenie roztworu c mol dm^-3	Przewodnictwo mS				S m^-1		S m^2 mol^-1
		1	2	3				śr
KCl 0,01	1,388	1,396	1,399	1,394	0,1413	0,1	0,0141
NaCl 0,02	2,16	2,18	2,20	2,18	0,221	0,141	0,011
0,01	1,24	1,24	1,22	1,233	0,125	0,1	0,0125
0,005	0,61	0,62	0,62	0,617	0,062	0,071	0,0124
0,002	0,276	0,277	0,276	0,276	0,028	0,045	0,014
0,001	0,162	0,164	0,164	0,164	0,017	0,032	0,017

4. Przykładowe obliczenia.

- Obliczenie stałej naczynka konduktometrycznego:

Pozostałe obliczenia dla NaCl 0,005M.

- Obliczenie przewodnictwa właściwego

= 101,36 * 0,00061 = 0,062

- Obliczenie przewodnictwa molowego

=
= 0,0124

Opis wykonania ćwiczenia

Metodą kolejnych rozcieńczeń w kolbach miarowych przygotowałem roztwory elektrolitu

o podanych stężeniach. Przed pomiarem przewodnictwa badanego roztworu zmierzyłem przewodnictwo roztworu wzorcowego, którym był 0,01M roztwór KCl. W tym celu wlałem badany roztwór do naczynka konduktometrycznego i wstawiłem do termostatu na 15 minut, po tym czasie zapisałem odczytaną wartość przewodnictwa. W odstępach pięcio minutowych zapisałem jeszcze dwa wyniki. Analogicznie zmierzyłem wartość przewodnictwa badanej substancji (NaCl) w zadanych stężeniach.

Opis wykonania ćwiczenia

Ćwiczenie to polegało na konduktometrycznym miareczkowaniu dwóch kwasów oddzielnie oraz ich mieszaniny. Najpierw odmierzyłem odpowiednią wartość HCl, wlałem do naczynka

i uzupełniłem wodą destylowaną, tak aby elektrody sondy konduktometrycznej były całkowicie zanurzone. Następnie przystąpiłem do miareczkowania tego kwasu za pomocą 0,2M NaOH. Zasadę tę dodawałem porcjami po 0,5 ml i zapisywałem wartośc przewodnictwa odczytaną

z konduktometru. Analogicznie postępowałem przy pomiarze kwasu CH₃COOH, a przy miareczkowaniu mieszaniny HCl i CH₃COOH wlałem do naczynka po 5 ml tych kwasów,

a dalszy to k postępowania był identyczny jak w przypadku pierwszym.

Wykres zależności

Molowe przewodnictwo graniczne odczytane z równania krzywej metodą ekstrapolacji liniowej wynosi 0,0169
.

Wartość teoretyczna oczytana z tablic wynosi

= 0,012375

Wnioski

Celem tego ćwiczenia było wyznaczenie molowego przewodnictwa granicznego dla danego roztworu. Moim roztworem badanym był roztwór NaCl. Roztworem wzorcowym do wyznaczenia stałej naczynka konduktometrycznego był 0,01M HCl. Wszystkie pomiary wykonane były w temperaturze 25⁰C. Jak widać z porównania wartości wyznaczonej przeze mnie i wartości teoretycznej odczytanej z tablic, rząd wielkości jest ten sam, jednak błąd wynosi około 17%. Na tak małą dokładność wyniku mogły się złożyć następujące czynniki: niedokładne przemycie naczynka po badaniu roztworu wzorcowego, niedokładne sporządzenie roztworów

o zadanych stężeniach. Jednak błąd jakim obarczone są moje wyniki, pozwalają uznać je za dość poprawne.

Część teoretyczna

Siła elektromotoryczna (SEM):

Jest to różnica potencjału na elektrodach ogniwa otwartego (czyli niepracującego). Siła elektromotoryczna E wyraża się wzorem:

E=U+IR

Gdzie U- napięcie w ogniwie zamkniętym, I- natężenie prądu, R- opór wew. ogniwa,lub wzorem (definicja):

gdzie indeksy P i L oznaczają prawą/lewą elektrodę.

Potencjał standardowy (normalny) półogniwa:

Jest to potencjał, osiągany gdy aktywność jonów w roztworze równa jest 1. Wyznaczany w oparciu o Normalną Elektrodę Wodorową, której potencjał przyjęto jako 0 (wyznacza się różnicę potencjałów danej elektrody i elektrody wodorowej).

Konwencja zapisu schematu ogniwa:

Poczynając od lewej strony, do prawej, wypisuje się wszystkie fazy oddzielone kreskami | . Dla roztworów można podać stężenia lub aktywności. Po lewej stronie- elektroda ujemna, po prawej- dodatnia. Przykład:

Klucz elektrolityczny oznaczamy: || .

Wzór Nernsta:

Wzór Nernsta na potencjał elektrody po osiągnięciu równowagi termodynam. reakcji:

,

gdzie F- stała Faradaya, z- wartościowość jonów.

Klasyfikacja termodynamiczna półogniw:

- I Rodzaj- odwracalne względem kationu to półogniwa zbudowane z metalu zanurzonego w roztworze z kationami tego metalu. Odwracalne wzgl. Anonu to pierwiastki zanurzone w roztworze ze swoimi anionami.

- II Rodzaj- metal pokryty trudnorozpuszczalną jego solą, zanurzony w roztworze z anionem tej soli.

- Red-oks- drucik platynowy/złoty zanurzony w roztworze zawierającym jony tej samej substancji o różnych stopniach utlenienia.

- Specjalne- np. elektroda szklana w roztworze z jonami wodorowymi.

Pomiar SEM:

Metoda kompensacyjna (Poggendorf) - polega na dobraniu oporu na potencjometrze tak, by SEM ogniwa odniesienia kompensowała SEM ogniwa badanego.

Istnieje także metoda wychyleniowa.

Zastosowania potencjometrii:

Miareczkowanie potencjometryczne (gdy nie można miareczkować objętościowo, ze względu na różne czynniki), pomiar pH, wyznaczanie wsp. aktywności, wyznaczanie standardowej SEM.

---