Электропроводность растворов (стр. 3 из 3)

1.6. Кодуктометрия как способ измерения электропроводности растворов

«Методы исследования свойств растворов, основанные на измерении их электропроводности называют кондуктометрией.

Наиболее часто кондуктометрия используется для определения концентраций веществ в растворах в виде кондуктометрического титрования, а также для определения констант диссоциации, ассоциации. При проведении кондуктометрического титрования точки эквивалентности определяют по изломам на зависимостях электропроводности раствора от объема добавленного титранта. Кондуктометрическое определение концентрации можно проводить в окрашенных и мутных средах, когда применение индикаторов затруднено. Для проведения анализа необходимо, чтобы при добавлении титранта протекала реакция, изменяющая электропроводность раствора. Это могут быть реакции нейтрализации, осаждения, комплексообразования. При этом изменение электропроводности обусловлено изменением числа и вида ионов, находящихся в растворе» (Ельцов С.В. и др., Физическая и коллоидная химия, 2005, стр.97).

Теперь я хотела бы рассказать о приборах – кондуктометрах.

«Кондуктометры представляют собой приборы для измерения удельного сопротивления или удельной проводимости, которые используются для контроля качества воды, конденсата или пара.

Рекомендуемые области применения:

· фармакология

· медицина

· биохимия

· биофизика

· химические технологии

· пищевая промышленность

· водоочистка

· водоподготовка на очистительных сооружениях

Главным назначением кондуктометров является анализ свойств и качества воды, ее пригодность для хозяйственного употребления. Широко применяются кондуктометры в случаях, когда необходим следить за условиями развития водной флоры и фауны. С помощью электропроводности возможно косвенно оценить электрохимический состав воды и сопоставить его с параметрами среды, благоприятной для развития живых организмов. Именно это обусловило популярность кондуктометров в профессиональной аквариумистике» (www.ecounit.ru).

1.7. Итоги.

1. Вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток, называются электролитами. К электролитам принадлежат щелочи, соли и многие кислоты. Щелочи и соли в водных растворах или расплавах диссоциируют на ионы, из которых их кристаллические решетки. Кислоты при растворении в воде диссоциируют с образованием ионов гидрооксония и ионов кислотных остатков.

2. Распад электролитов на положительно заряженные ионы – катионы и отрицательно заряженные ионы – анионы называется электролитической диссоциацией.

3. Электрическую диссоциацию можно рассматривать как обратимый процесс. Отношение числа диссоциированных молекул к общему числу введенных в раствор молекул электролита называется степенью диссоциации электролита в данном растворе.

4. Один электролит даже в относительно концентрированных растворах диссоциирует практически нацело и называется сильным электролитами, степень диссоциации которых даже в разбавленных растворах мала, называются слабыми электролитами.

5. Электрпроводность – способность раствора или расплава проводить электрический ток.

6. Кондуктометрия используется для определения концентраций веществ в растворах, а также для определения констант диссоциации, ассоциации и комплексообразования.

2. Практическая работа №1.

2.1. Цель.

На практике определить, как электропроводность сильного электролита зависит от увеличения его концентрации.

2.2. Приборы и реактивы.

1. Дистиллированная вода;

2. сухое вещество – KCl;

3. Кондуктометр Hanna Hi 8733;

4. Лабораторные электронные весы;

5. Мерная посуда.

2.3. План проведения практической работы.

1. Приготовления 1моль/ л раствора KCl.

2. Приготовление растворов KCl концентрации 0,01 моль/л, 0,02 моль/л , 0,1 моль/л, 0,5 моль/л .

3. Измерение электропроводности в растворах.

4. Построение графика.

2.4. Работа.

1. Чтобы приготовить 1моль/л раствор KCl я рассчитала, какое количество

сухого вещеста нужно взять на один литр. Для этого молярная масса умножается на 1моль/г.

υ·M (KCl)= M(KCl) * (υ: V) = 74,5 г/моль * 1моль/г = 74,5 г/моль

Массу сухого вещества KCl я измерила на лабораторных электронных весах, и размешала 74,5 г в 1 л воде. Получился раствор KCl концентрации 1 моль/л.

2. Нужно приготовить 0,01 молярный раствор. Этот раствор мы будем готовить в 250 мл колбе. Считаем сколько нужно взять 1 моль/л раствора KCl.

1моль/л : 0,01 моль/л = 100

Это значит, что первоначальный раствор нужно разбавить в сто раз.

250 : 100 =2,5

Итак, получается, что нужно взять 2,5 мл 1 моль/л раствора KCL, довести объем до 250 мл дистиллированной водой.

Рассчитываем количество 1моль/л раствора KCl, для приготовления 0,02 моль/л , 0,1 моль/л, 0,5 моль/л растворов KCl. Ниже приведены результаты вычислений.

0,02 моль/л - 5 мл.

0,1 моль/л - 25мл

0,5моль/л - 25 мл

4. Измеряем электропроводность с помощью кондуктометра Hanna Hi 8733 .

CKCl; моль/л	0,01	0,02	0,1	0,5	1
x; мкСм/см	1402	2790	12680	59100	112100

5. Построение графика в «Microsoft Office Excel 2003».

С увеличением концентрации, увеличивается электропроводность. Но на самом деле это не так. И на моем графике видно плавный спад увеличения электропроводности. С начала при увеличении концентрации электропроводность увеличивается, доходя до точки максиму плавно уменьшается (под редакцией д.т.н. Ельцов С.В. и др., Физическая и коллоидная химия, 2005, стр.97).Всё это связано с тем, что в неконцентрированных растворах электролитов расстояние между ионами очень большие, а сила взаимодействия между ними ничтожна мала. Следовательно, при увеличении концентрации количество ионов будет возрастать, а на скорость движения ионов это влиять не будет (что и видно на диаграмме). С дальнейшим ростом концентрации, расстояние между ионами станет настолько мало, что на ионы будет действовать сила межионного взаимодействия, что затормозит скорость ионов, следовательно приведет к уменьшению электропроводности.

3. Практическая работа №2.

3.1.Цель.

Доказать на практике, что в водопроводной воде содержатся примеси, которые влияют на электропроводность.

3.2. Приборы и реактивы.

1. Водопроводная вода;

2. Уксусная кислота «ледяная»;

3. Кондуктометр;

4. Мерная посуда.

3.3. План.

1. Приготовить растворы уксусной кислоты с разной концентрацией водопроводной воды.

2. Померить электропроводность приготовленных растворов.

3. Построить график.

3.4.Работа.

1. Приготовила 50%, 20%, 70% растворы уксусной кислоты. Измеряла электропроводность в пробирке объёмом 25 мл., поэтому чтобы рассчитать количество воды и уксусной кислоты для приготовления раствора нужной концентрации, 25 делила на 100 и умножала на проценты.

50% -12,5 мл;

70% - 15,5 мл;

20% - 5мл.

3. Измерение электропроводности.

CCH3COOH ; моль/л	100%	70%	50%	20%
x; мкСм/см	0,1	0,63	0,89	1,8

4. Построение графика в «Microsoft Office Excel 2003».

4. Заключение.

После проведенной работы я убедилась, что раздел физической химии – электрохимия, очень интересен.

Я собрала ряд информации по теме моего реферата и провела две практический работы, доказывающие теорию.

Список литературы и содержание ещё не написала, отправлю отдельным текстом.