Экспериментальная часть

Определить константу электродов кондуктометра. Физический смысл которой выражается отношением расстояния между электродами к их площади, устаревшее название константы электродов – постоянная сосуда. Кэ показывает на какую величину отличается найденное в опыте сопротивление электролита от удельного сопротивления, измеренного в сосуде, где l = 1 cм и S =1 см². К_Э = *R.

Определение проводят с помощью стандартного раствора, с известным значением удельной электропроводимости , обычно это раствор KCl c C(1/z) = 0,02 моль/л  = 0,002397 Ом^-1 см^-1, при 18⁰ С и 0,002553 Ом^-1 см^-1 при 21⁰ С.

Ход работы:

1. Стандартный раствор КСl налить в стаканчик.

2. Погрузить электроды в раствор так, чтобы они полностью находились в нем.

3. Установить стандартное сопротивление на коэффициент «1» , т.к. сопротивление раствора КС1 с С(1/z) 0,02 моль/л имеет порядок сотен Ом.

4. Найти сопротивление R_КС1. По формуле Кэ = _КСl * R_KCI определить константу электродов.

5. Определить сопротивление растворов СН₃СООН при различных разведениях (0,1; 0,05; 0,025 моль/л), учитывая , что сопротивление СН₃СООН с С(1/z) 0,1 моль/л имеет порядок сотен, с С(1/z) 0,05 и 0,025 моль/л - тысяч Ом, следовательно при двух последних концентрациях необходимо перевести ручку 8 так, чтобы коэффициент пересчета равнялся 10.

6. Каждое определение Rx повторить 2 раза, взять среднее значение согласно которому вычислить константу и степень ионизации всех трех концентраций уксусной кислоты по формулам:

1.  _{СН3СООН} = Кэ / R_CH3COOH

2. = (* 1000) / C(1/z)

3. = П_СН3СОО- + П_Н+

4. = /

5. К = ² *С(1/z)

1-

2. [H⁺] =  *C(1/z)

3. Полученные результаты занести в таблицу

С(1/z)	R(Oм)	Ом-1см-1	Ом-м2моль-1		К	[H+]
0,1
0,05
0,025

Подвижность некоторых ионов при бесконечном разведении 25⁰С

Катион	Ом-1см2моль-1	анион	Ом-1см2моль-1
H+	349.8	OH-	174
Li+	38.7	Cl-	76.3
Na+	50.1	Br-	78.4
K+	73.5	I-	76.9
NH4+	64	NO3-	72.0
Ag+	61.9	CH3COO-	40.9

2. Построить графики зависимости удельной и молярной электропроводимостей от разбавления, объясните ход кривых.

 

С С

Вопросы и задачи для самостоятельной работы студентов

1. От каких факторов и как зависит электропроводимость?

2. Как изменяются удельная и молярная электропроводимость от разбавления?

3. Почему при приготовлении растворов для кондуктометрии необходима дистиллированная вода?

4. Какой физический смысл термина «постоянная сосуда», почему при кондуктометрическом титровании определять Кс не обязательно?

5. Как будет изменяться электропроводимость при титровании смеси растворов сильной и слабой кислот сильной щелочью?

6. Как определить растворимость труднорастворимого электролита с помощью кондуктометра?

7. Как определить ионное произведение воды с помощью кондуктометра?

8. Сопротивление сыворотки крови, измеренное в сосуде с

Кс = 0,9986 равно 100 Ом, найдите удельную электрическую проводимость сыворотки крови.

9. Молярная электрическая проводимость уксусной кислоты равна 30*10^-4 Ом^-1м²моль^-1, концентрация 6,5*10^-4 моль/л. Рассчитайте рН кислоты, если Н⁺ = 345*10^-4 Ом^-1м²моль^-1, . СН₃СОО^- = 41*10^-4 Ом^-1м²моль^-1

10. При кондуктометрическом титровании 10 мл смеси HCl и CH₃COOH кислот раствором NaOH c C(1/z) 0,1 моль/л был получен следующий график зависимости R от V_NaOH. Определить массу CH₃COOH в мерной колбе , объем которой 100 мл.

R

1 2 3 4 5 67 8 9 10 11 12 13 14 15 VNaOH

11. Подвижность иона NH₄⁺ равна 64 Ом^-1см²моль^-1, а иона ОН^- 174 Ом^-1см²моль^-1. Найдите удельную электрическую проводимость раствора аммиака при  = 0,01, С(1/z) 0,1 моль/л.

12. Найдите концентрацию электролита, если степень диссоциации 0,6, а константа 9*10^-3.

13. Удельная электрическая проводимость насыщенного раствора бензоата серебра при 298 К равна 9*10^-2 Ом^-1 м^-1, а  Н₂О, на который приготовлен раствор 3,8*10^-4 Ом^-1 м^-1. Рассчитайте ПР бензоата серебра, если Ag⁺ = 350*10^-4 Ом^-1 м² моль^-1,  С₆Н₅СОО^- = 32,4*10^-4 Ом^-1 м ² моль^-1.

14. Найдите рН раствора одноосновной кислоты, если удельная электропроводимость ее раствора с С(1/z) 0,5 моль/л при 25⁰С равна 0,0009 Ом^-1см^-1. =345Ом^-1см²моль^-1.

16. Калий гидроксид массой 0,759 г растворили в воде, объем полученного раствора 0,80 л. Сопротивление этого раствора в ячейке с постоянной равной 0,80 Ом^-1см^-1, равно 184 Ом. Рассчитайте молярную электрическую проводимость гидроксида калия.

17. Электрические подвижности ионов калия и ОН- ионов равны соответственно 7,62*10^-4 и 20,5*10^-4 Ом^-1см²моль^-1. Рассчитайте молярную электрическую проводимость гидроксида калия при бесконечном разведении.

Семинар по теме