98.04.02

Maciej Cierpucha

Wydział Chemiczny

Laboratorium z chemii fizycznej

ćwiczenie Nr 43

Temat: „Miareczkowanie konduktometryczne”

Maciej Cierpucha

Wydział Chemiczny

kurs magisterski

Nr grupy dziekańskiej 1

Zagadnienia teoretyczne

Podczas miareczkowania roztworu elektrolitu w punkcie równo-ważnikowym (jest to taki punkt miareczkowania, w którym ilość dodanego odczynnika miareczkującego jest chemicznie równoważna ilości substancji miareczkowanej) występuje wyraźna zmiana przewodnictwa tego roztworu. Największe zmiany przewodnictwa obserwuje się podczas miareczkowania mocnych kwasów (np. HCl) mocnymi zasadami (np. NaOH), lub odwrotnie.

Mocne elektrolity - są to elektrolity, które w roztworach o skończonych stężeniach są całkowicie zdysocjowane, a w fazie stałej sieć krystaliczną tworzą jony, a nie obojętne cząsteczki.

Dodając NaOH do roztworu HCl, w wyniku reakcji:

bardzo ruchliwe jony wodorowe (λ¹⁸_H⁺ = 315) zostają zastępowane przez znacznie mniej ruchliwe jony sodowe (λ¹⁸_Na⁺ = 43). Ponieważ przewodnictwo właściwe k (jest to przewodnictwo roztworu znajdującego się pomiędzy dwiema równoległymi elektrodami, o powierzchni jednostkowej, odległymi od siebie o jednostkę długości) zależy od stężenia i ruchliwości jonów (jest to stosunek prędkości jonu do natężenia pola elektrycznego, w którym znajduje się jon) w roztworze:

przewodnictwo miareczkowanego roztworu maleje aż do momentu zobojętnienia (punktu równoważnikowego). Dalsze dodawanie odczynnika miareczkującego (NaOH) powoduje wzrost przewodnictwa, ponieważ pojawiają się ruchliwe jony OH^- (λ¹⁸ = 174), a także zwiększa się ogólna liczba jonów
w roztworze.

Zależność przewodnictwa właściwego roztworu mocnego kwasu od objętości dodanej zasady może obrazować wykres:

Tabele pomiarowe

ml kwasu	przewodnictwo

Obliczenia

Na podstawie wartości zawartych w tabeli pomiarowej sporządzono wykres zależności przewodnictwa roztworu od objętości dodanego kwasu (kwas 0,1n).

Z wykresu można odczytać, że punkt zobojętnienia nastąpił po dodaniu 2,95 ml kwasu. Tak więc liczba moli kwasu potrzebna do zobojętnienia zasady wynosi:

W związku z tym że, jony są jednowartościowe to liczba moli jest zarazem gramorównoważnikiem.

Z liczby moli zasady (NaOH) można obliczyć jej masę:

Wnioski

Opierając się na fakcie, że otrzymane przeze mnie wartości przewodnictwa roztworu, podczas miareczkowania jednego elektrolitu drugim, dość dobrze spełniają teoretyczną liniową zależność (przewodnictwo zmienia się liniowo wraz z objętością dodanego kwasu), można przypuszczać, że otrzymana przeze mnie masa NaOH jest bliska rzeczywistej zawartości czystego wodorotlenku w wyjściowym roztworze.

Charakterystyczną cechą otrzymanej przeze mnie krzywej miareczko-wania jest to, że posiada ona większy kąt nachylenia po punkcie równoważnikowym niż przed nim. Jest to prawdopodobnie spowodowane tym, że po punkcie równoważnikowym w nadmiarze pojawiają się jony, które są
o wiele bardziej ruchliwe, niż te, które były w nadmiarze przed tym punktem (λ¹⁸_H⁺ = 315, λ¹⁸_OH^- = 174).

---