B-2.1
LICZBY PRZENOSZENIA JONÓW
Cel ćwiczenia: Wyznaczanie liczb przenoszenia jonów.
Sprzęt: Naczyńko do pomiaru liczb przenoszenia, 2 elektrody platynowe, zasilacz, amperomierz, kolby miarowe 100 cm3 i 200 cm3 - 2 szt., biurety 10 cm3 i 25 cm3, pipety jednomiarowe 10 cm3 i 5 cm3, erlenmajerki 50 cm3 - 4 szt. cylinder miarowy 50 cm3 |
Odczynniki: 0,5 M NaOH 0,5 M HNO3 1% Fenoloftaleina |
Wykonanie ćwiczenia:
Sporządzić 200 cm3 roztworu kwasu azotowego o stężeniu wskazanym przez prowadzącego (lub 0,05 M).
Roztworem HNO3 wypełnić naczyńko pomiarowe tak, aby w rurce łączącej poszczególne części naczyńka nie było baniek powietrza uniemożliwiających przewodzenie prądu miedzy elektrodami (objętość roztworu jest równa 70 cm3).
Zanurzyć elektrody do roztworu w naczyniu i ustalić, na szeregowo włączonym amperomierzu, wartość natężenia płynącego prądu w granicach od 0,03 do 0,05A. (wartość prądu ustala prowadzący ćwiczenia)
UWAGA! ze względu na wysoką wartość napięcia zasilającego wynoszącego ok. 200V, połączenia przygotowanego obwodu z zasilaczem należy dokonywać jedynie pod nadzorem prowadzącego ćwiczenia. Niedopuszczalne jest podłączenie do włączonego zasilacza nie zanurzonych elektrod oraz wyjmowanie elektrod z naczyńka bez wcześniejszego odłączenia od zasilacza (ewentualnie jego wyłączenia).
W czasie elektrolizy badanego roztworu obserwować ustawioną wartość natężenia prądu, aby w przypadku zmiany przeprowadzić odpowiednia regulacje.
Po określonym czasie elektrolizy (60 min.) wyłączyć zasilacz, wyciągną elektrody
z elektrolizera i pobrać po trzy próbki roztworu z przestrzeni anodowej oraz katodowej - każdorazowo po 5 cm3.
Przeprowadzić miareczkowanie pobranych próbek oraz próbek roztworu wyjściowego
(0,05 M lub 0,025M) 0,05 M roztworem NaOH wobec fenoloftaleiny.
Analogicznie postępowanie przeprowadzić dla roztworu NaOH o stężenu wskazanym przez prowadzącego.
Opracowanie wyników:
Obliczyć stężenie kwasu w przestrzeni katodowej i anodowej.
Wyznaczyć liczby przenoszenia jonów NO3-, H3O+, OH- i Na+, porównać je z wartościami tablicowymi.
Przedyskutować precyzję pomiarów i dokładność wyników oraz wytłumaczyć błędy i rozbieżności.