Результаты измерений заносят в таблицу, обращая внимание на диапазон измерений и размерность величины. Значения молярной электропроводности λ (См·см2·моль-1) вычисляют по формуле
,
где λ (См·см2·моль-1), χ (См·см-1), С (моль/л).
Таблица.
Результаты измерений и данные для построения графика зависимости молярной электропроводности раствора сильного электролита NaCl от концентрации.
№
С, моль/л
χ, mS/см
мили См∙см–1
l,
См∙см2∙моль–1
√С
0,1
0,08
0,06
0,04
0,02
0,01
Строят график в координатах l от (на миллиметровой бумаге или как результат компьютерного построения), из графика определяют l¥эксп
l¥ эксп=
Абсолютная ошибка опыта(Δλ∞) и относительная (w%) ошибка определения l¥ . Значение l¥теор вычисляют по табличным данным как сумму l¥ катиона и аниона:
l¥ теор= l¥ Na++ l¥ Cl- = …
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
Тема: ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТАНТЫ ДИССОЦИАЦИИ СЛАБОГО ЭЛЕКТРОЛИТА НА ОСНОВАНИИ ЗАВИСИМОСТИ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ОТ КОНЦЕНТРАЦИИ.
Литература:Лекция №6; [1]: С. 283-300.
Цель: приобретение навыков измерения электропроводности раствора при помощи цифрового кондуктометра, определение константы диссоциации слабого электролита на основании зависимости электропроводности от концентрации кондуктометрическим методом.
Реактивы и оборудование:
Кондуктометр цифровой с электродом, раствор CH3COOH 0,5 моль/л; вода дистиллированная, бюретка объемом 50 мл, воронка, стакан объемом 50 мл (под бюретку), пронумерованные мерные колбы объемом 100 мл с пробкой — 4 штуки, высокий стакан объемом 150 мл для измерений электропроводности.
Теоретические основы
Методы экспериментального определения Кд основаны на особых способах графического отображения результатов измерения электропроводности.
В растворах слабых электролитов концентрация ионов невелика, расстояния между ними значительны, поэтому можно считать, что электростатические взаимодействия отсутствуют, ионы способны передвигаться с большой скоростью.
Степень диссоциации слабого электролита отражает долю молекул, распавшихся на ионы и равна отношению молярной электропроводности раствора к электроповодности при бесконечном разбавлении . Согласно закону разбавления Оствальда Кд = Сa2/(1−a). Для разбавленных растворов и Кд =Сa2. Тогда
что объясняет нелинейность зависимости слабого электролита от С1/2(в отличие от сильных электролитов).
Логарифмирование приводит к уравнению прямой в координатах lgl — lgC:
Линейная зависимость lgl от lgС наблюдается экспериментально при условии, что .
Кд вычисляют из найденной графически величины А (рис.9)
.
Рис. 9. Определение Кд слабого электролита по уравнению