s 86

86

chłodzących, ścieków, wody do zasilania kotłów, ocena wody twardej i kontrola procesu demineralizacji na wymieniaczach jonowych).

Z punktu widzenia chemii analitycznej konduktometria bezpośrednia jest metodą mało selektywną i w przypadku analizy roztworów o złożonym składzie wynik pomiaru określa jedynie całkowite stężenie jonów. W badaniach naukowych metody konduktometryczne służą np. do wyznaczania stałej dysocjącji, stopnia jonizacji, a także do wyznaczania tzw. krzywych miareczkowania konduktometrycznego.

Precyzja pomiaru wymaga staranności jego wykonania, przestrzegania czystości badanych substancji, rozpuszczalnika, jak również czystości używanego szkła.

Naczynka konduktometryczne, w których umieszcza się badany elektrolit, wykonuje się ze szkła Pyrex lub Rasotherm, a do badań bardzo rozcieńczonych elektrolitów ze szkła kwarcowego. Naczynko stanowi układ dwóch elektrod, pokrytych czernią platynową. Między elektrodami przepływa prąd zmienny o częstotliwości powyżej 1000 Hz, co zapobiega polaryzacji elektrod i gwarantuje odwracalność procesów elektrodowych.

Aby odczytane na konduktometrze przewodnictwo elektryczne X [S] (zwane konduk-lancją, a będące odwrotnością oporności) wyrazić w jednostkach przewodnictwa właściwego k, należy je pomnożyć przez współczynnik k, zależny od wielkości elektrod i ich odległości, zwany stałą naczynka konduktometrycznego.

K = k • X

Stałą naczynka k wyznacza się doświadczalnie, na drodze pomiarów przewodnictwa roztworów o dobrze znanej przewodności (najczęściej roztworów KC1).

Przewodnictwo właściwe k wodnych roztworów elektrolitów zmienia się w zakresie od 1(T⁵ do 10³ S ■ m"¹.

Część doświadczalna

Ćwiczenie 10.1. Badanie przewodnictwa roztworów elektrolitów i nieelektrolitów

W zlewkach znajdują się następujące roztwory wodne: NaOH, H2SO4, NH₃-aq, CH3COOH, H3PO4, NaCl, Na₂SC>4, CuS0₄, sacharoza (cukier), woda wodociągowa oraz ciecze: woda H₂0, czterochlorek węgla CCI4, chloroform CHCI3.

W każdym roztworze zanurzone są dwie elektrody grafitowe. Jedna z nich połączona jest z gniazdem zasilającym, druga z ruchomym przewodem elektrycznym zakończonym banan-kiem. Układ zasilany jest prądem zmiennym poprzez autotransformator pozwalający na płynną regulację napięcia elektrycznego w obwodzie. W momencie włączenia zasilania zapala się czerwona żarówka kontrolna. Obwód zwieramy, wtykając bananek do odpowiedniego gniazdka kontaktowego na tablicy. Obserwujemy .zapalenie się żarówki białej w przypadku, gdy badany roztwór przewodzi prąd elektryczny.

Zadanie

• Wyjaśnić przewodnictwa powyższych roztworów w oparciu o budowę cząsteczek wymienionych związków. Napisać równania dysocjącji elektrolitycznej elektrolitów stosowanych w ćwiczeniu.