2 Тәжірибе. Әлсіз электролиттің электрөткізгіштігін өлшеу арқылы оның диссоциациялану константасын анықтау

Жұмыстың мақсаты: Бензой қышқылының диссоциациялану константасын анықтау

Электролиттердің диссоциациялану константасы Оствальдтің сұйылту заңы бойынша анықталады:

Әлсіз электролиттердің диссоциациялану константасы олардың ерітінділерінің концентрацияларын тәуелді емес. Осыған электрөткізгіштікті өлшеудің нәтижелерін арнайы графикалық әдіспен өрнектеуге негізделген.

Диссоциациялану константасын электрөткізгіштік арқылы өрнектегенде:

Осы теңдеуді шеше отырып, келесі өрнек алынады:

мұндағы көбейтіндісі – эквиваленттік электрөткізгіштіктің концентрацияға көбейтіндісі сызықты функция болып табылады:

Мұнда және тұрақты шамалар болып табылады. Егер К_дисс диссоциациялану константасы болып және ол ерітіндінің концентрациясына тәуелсіз болса, онда графикте шамаларын 1/ функция түрінде салынса, шын мәнінде түзу сызық алынады.

Жұмыс барысы:

Көлемі 50 мл өлшеуіш колбаға 0,01н бензой қышқылының ерітіндісі дайындалады (өлшендіні аналитикалық таразыда 0,0001г дәлдікпен өлшейді). Дайындалған ерітіндімен электрөткізгіштікті өлшейтін ыдысты 2-3 рет шайып, толтырады, нәтижесінде ыдыстың электродтары толығымен сол ерітіндіге батырылуы тиіс. Сосын қышқыл ерітіндісінің кедергісін өлшеп, оның меншікті ( ) және эквиваленттік электрөткізгіштіктергін ( ) келесі формулалармен анықтайды:

және

мұндағы ыдыстың сыйымдылық константасының (К_с, ) мәнін 1-ші тәжірибеден алынады. Бензой қышқылының ерітіндісінің шекті эквиваленттік электрөткізгіштігі тең.

Әрі қарай бензой қышқылы ерітіндісін тағы да екі есе сұйылтып (0,005н), сол ерітіндінің кедергісін өлшеп, меншкіті және эквиваленттік электрөткізгіштіктерін есептейді. Енді жоғарыда келтірілген, электрөткізгіштік арқылы электролиттің диссоциациялану константасын және Оствальдтің заңы бойынша диссоциациялану дәрежесін ()есептейді:

және

Өлшеудің және есептеулердің нәтижелерін кестеге салып, қорытынды жасаңыз:

п/п	Электролит ерітіндісі, оның концентарциясы С, г-экв/л	Сыйымдылық константасы К, см-1	Өлшенген кедергі R, Ом	Меншікті электрөткізгіштігі , См/см-1	Эквиваленттік электрөткізгіштік, V, См*	Шекті эквиваленттік электрөткізгіштігі, ,	Диссоциациялану константасы, Кдисс	Диссоциациялану дәрежесі, 

Әлсіз электролиттің концентрациясы әртүрлі (0,1н, 0,2н, 0,01н, 0,02н) тқрт ерітіндісін дайындап, осы тәжірибені қайталайды да, меншікті және эквиваленттік электрөткізгіштіктерінің концентрацияға және сұйылтуға тәуелділік графигін салады.

№7 Зертханалық жұмыс

1 Тәжірибе. Даниэль-Якобидің электрохимиялық элементі

Жұмыстың мақсаты: Даниэль-Якобидің электрохимиялық элементінің ЭҚК анықтау

Құрал-жабдықтар: U-тәріздес түтікше, көлемі 500мл химиялық стакандар, мыс және мырыш табақшалары, техникалық таразы, мыс сымы, ішкі кернеу 2000Ом болатын вольтметр.

Реактивтер: 10-тік калий нитраты (KNO₃), 1М және 0,1М мыс сульфаты мен мырыш сульфаты (CuSO₄, ZnSO₄) ерітінділері, күйдіргіш натрий (NaOH), калий цианиді (KCN), этил спирті.

Жұмыс барысы:

12-ші суретте көрсетілгендей құралды жинаймыз.

12-сурет. Даниэль Якобидің гальваникалық элементінің құрылысы.

Көлемі 500 мл стаканға 250 мл 1М мыс сульфатының, ал екінші стаканға дәл сондай мөлшерде 1М мырыш сульфатының ерітінділерін құяды. Мыс пластинкасын 50-тік азот қышқылының ерітіндісіне уландырып, дистилденген сумен шаяды, кептіреді де, мыс сульфатына батырады. Мырыш пластинкасын қағазбен әдбен тазалап, дистелденген сумен шайып, кептіреді де, оны мырыш сульфатына батырады. Сосын пластинкаларды вольтметрге жалғайды. Электролиттік кілт ретінде 10-тік калий нитратының (немесе хлоридінің) ерітіндісімен толтырылған U-тәріздес түтікшені қолданады. Түтікшенің ауыздарын қоршаған ерітіндіге және иондарының еркін диффузиясына кедергі келтірмейтін, бірақ түтікшеден КNO₃ ерітіндінің төгілмеуіне жол бермейтін, фильтр қағаздан жасалған тығындарымен жабады. Осы кілт арқылы екі электродты бір бірімен қосады.

Электролиттік кілтті ерітінділерге батырған соң, вольтметр 1,1В кернеуді көрсетеді  .

Енді екі пластинканы алып, біріншіден дистелденген суда, екіншіден спиртте шайып, кептіріп технохимиялық таразыда 0,01г дәлдәкпен олардың массаларын өлшейді. Содан соң Даниэль элементін қайтадан жинайды да, оны 30 минутқа қосады. Уақыт өткен соң ерітіндіден пластиналарды алып, оларды дистелденген сумен, сосын спиртпен шайып, кептіріп, қайтадан таразыда олардың массаларын өлшейді.

Тәжірибенің нәтижелері: мыс электродының массасы артып, ал мырыш электродының салмағы дәл сол шамаға кемиді, себебі екі металдың эквиваленттік массалары жұық шамамен бірдей болады мыс үшін 31,77, ал мырыш үшін 32,69.