Tomasz Talik Ochrona Środowiska

Dominik Wiśniewski rok II / grupa V

Maciej Marek

ĆWICZENIE NR 1

TEMAT: Wyznaczanie krzywych miareczkowania alkacymetrycznego. Potencjometrja

i kondunktometria

1. Wstęp teoretyczny

Alkacymetria obejmuje oznaczenie w roztworach zawartości kwasów za pomocą miareczkowania mianowanymi roztworami zasady (tkzw. alkalimetria) oraz oznaczenie zawartych w badanym roztworze zasad za pomocą miareczkowania mianowanym roztworem kwasu (acydymetria)

W alkacymetrii wyróżnia się trzy typy miareczkowania:

• miareczkowanie mocnych kwasów i mocnych zasad

• miareczkowanie słabych kwasów i słabych zasad

• miareczkowanie mieszanin kwasów lub zasad o różnej mocy

We wszystkich wymienionych przypadkach odczynnikiem (titrantem) jest albo roztwór mocnego kwasu, albo mocnej zasady.

W alkacymetrii punkt końcowy miareczkowania wyznaczony jest za pomocą wskaźników, które reagują na zmianę pH roztworu.

Wskaźnikami pH są słabe kwasy lub słabe zasady organiczne, które w reakcji z wodą tworzą układu sprzężone kwas - zasada. Jeżeli człony układu mają różne zabarwienia - są to wskaźniki dwubarwne.(n. czerwień metylowa), jeżeli tylko jeden z członów układu jest zabarwiony, są to wskaźniki jednobarwne (np. fenoloftaleina).

Obecność w roztworze znaczniejszych ilości soli obojętnych wywołuje tzw. efekt solny, powodujący przesunięcie pH zmiany barwy jednej lub obu postaci wskaźnika.

Znaczny jest też wpływ temperatury roztworu na wskazania wskaźników pH. Na działanie wskaźników wpływa też obecność w roztworze wodnym substancji koloidalnych, oraz rozpuszczalników organicznych.

Znając stałą dysocjacji Ka wskaźnika , można określić, czy pH roztworu jest mniejsze, czy większe od pKa

IndH + H₂O Ind^- + H3O⁺

Konduktometria jest metodą analityczną, polegającą na pomiarze przewodnictwa roztworu między dwiema elektrodami obojętnymi.

Pomiary stężenia roztworów elektrolitów, na podstawie pomiarów ich przewodnictwa, są szeroko rozpowszechnione zarówno w laboratoriach, jak i w praktyce przemysłowej.

Według prawa Ohma, opór R przewodnika zależy od jego długości l, przekroju S i rodzaju materiału, z którego wykonano przewodnik

gdzie ρ jest tzw. oporem właściwym, charakteryzującym dany materiał. Jest to opór jaki stawia prądowi przewodnik o długości l=1 cm i przekroju S=1 cm² . W przypadku elektrolitów korzystamy z przewodnictwa elektrycznego λ, które jest odwrotnością oporu:

Jednostką przewodnictwa jest siemens (1S=1Ω-1)

Przewodnictwem właściwym
nazywamy odwrotność oporu właściwego:

Jest to przewodnictwo słupka elektrolitu o długości l=1 cm i przekroju S=1 cm². Przewodnictwo właściwe elektrolitu jest funkcją stężenia. W roztworach rozcieńczonych ℵ rośnie niemal liniowo ze wzrostem stężenia.

Kohlrausch (1868) wprowadził pojęcie przewodnictwa równoważnikowego, które umożliwia porównanie przewodnictwa różnych elektrolitów:

gdzie c jest stężeniem substancji w gramorównoważnikach na litr roztworu.

Przewodnictwo równoważnikowe zmienia się nieco ze zmianą stężenia roztworu, np. dla wszystkich elektrolitów przewodnictwo równoważnikowe zwiększa się podczas rozcieńczania wskutek wzrostu dysocjacji i osiąga wartość maksymalną dla całkowitej dysocjacji, tzn. dla roztworów nieskończenie rozcieńczonych. Dla roztworów takich przewodnictwo równoważnikowe osiąga pewną wartość graniczną, którą określamy jako graniczne przewodnictwo równoważnikowe i oznaczamy symbolem Λ_∞.

Graniczne przewodnictwo równoważnikowe jest równe sumie granicznych przewodnictw jonowych kationu i anionu w rozcieńczeniu nieskończenie wielkim:

Λ = Λ_∞K+ + Λ_∞A-

---