Wstęp teoretyczny
Pomiar przewodnictwa roztworów elektrolitów znajduje wiele zastosowań praktycznych.
Ze względu na zależność przewodnictwa od stężenia elektrolitu, pomiary te wykorzystujemy do oznaczania punktu końcowego miareczkowania. Metodę tą nazywamy miareczkowaniem konduktometrycznym.
Przewodnictwo definiujemy jako odwrotność oporu przewodnika. I mierzymy je w Simensach. W badaniach nad roztworami elektrolitów często stosowany jest tradycyjny system jednostek, w którym przewodnictwo właściwe ma wymiar [S/cm], stała czujnika konduktometrycznego [1/cm] a stężenie roztworu [mol/dm3]. Przenoszeniu ładunku w roztworze uczestniczą zarówno kationy jak i aniony, zatem zdolność roztworu do przewodzenia prądu zależy od liczby jonów i ich ruchliwości. Ruchliwością nazywamy prędkość poruszania się jonu pod wpływem pola elektrycznego o natężeniu jednostkowym.
Można wykazać że ruchliwość jest wprost proporcjonalna do jego ładunku i odwrotnie proporcjonalna do promienia jonu w roztworze. Reguła ta nie dotyczy jonów wodorotlenowych i wodorowych które w roztworach wodnych wykazują anomalnie duża ruchliwość.
Przebieg miareczkowania konduktometrycznego przedstawia się graficznie w postaci zależności zmierzonego przewodnictwa od objętości dodawanego roztworu mianowanego.
Podczas miareczkowania mocnego kwasu mocna zasada następuje gwałtowny spadek przewodnictwa(wiązanie ruchliwych jonów H+ przez jony OH-). Po punkcie końcowym następuje wzrost przewodnictwa gdyż wzrasta ilość jonów OH- pochodzących z nadmiaru zasady.
Gdy miareczkujemy (słaby kwas + mocny kwas) mocną zasadą mamy dwa punkty końcowe w pierwszym do pierwszego PK przewodnictwo spada na skutek wiązania jonów H+ z mocnego kwasu potem wzrasta niewiele związane jest to z miareczkowaniem słabego kwasu po PK2 następuje gwałtowny wzrost na skutek nadmiaru jonów OH-.
Przeprowadzone przeze mnie miareczkowania potwierdzają te teorie.
W pierwszym miareczkowaniu zachodzi reakcja:
H+ + Cl- + Na+ + OH- NaCl + H2O
Ilość kwasu solnego wzięta do miareczkowania V=9,8[ml]
W drugim miareczkowaniu do pierwszego PK
H+ + Cl- + Na+ + OH- NaCl + H2O
Po pierwszym PK
CH3COOH + NaOH ↔ CH3COO- + Na++ H2O
Objętość mocnego kwasu wzięta do miareczkowania V=8,3[ml]
Objętość słabego kwasu wzięta do miareczkowania V=15,6 - 8,3 =7,3[ml]
Przeprowadzone przeze mnie miareczkowania zgadzają się z teoria miareczkowania konduktometrycznego.