Лабораторная работа: Определение КД слабого электролита. Определение Кд слабого электролита. Отчет по лабораторной работе определение константы диссоциации слабого электролита студент группы 0492 Помогаева А. Е

Название	Отчет по лабораторной работе определение константы диссоциации слабого электролита студент группы 0492 Помогаева А. Е
Анкор	Лабораторная работа: Определение КД слабого электролита
Дата	25.11.2021
Размер	0.65 Mb.
Формат файла
Имя файла	Определение Кд слабого электролита.docx
Тип	Отчет #281764

Отделение химической инженерии

Отчет по лабораторной работе
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТАНТЫ ДИССОЦИАЦИИ

СЛАБОГО ЭЛЕКТРОЛИТА
Выполнил: студент группы 0492

Помогаева А.Е.
Проверил: доцент ОХИ ИШПР

Липских О.И.

Томск, 2021г

Цель работы:

1. Определить постоянную кондуктометрической ячейки.

2. Исследовать электрические свойства раствора слабого электролита и определить его константу диссоциации.

3. Определить произведение растворимости малорастворимой соли методом кондуктометрии.

Теоретическая часть

Согласно теории Аррениуса, электролиты при растворении диссоциируют на ионы.

Степень диссоциации α - это отношение числа молекул электролита, распавшихся в растворе на ионы, к первоначальному числу молекул.

Примеры сильных электролитов: неорганические кислоты и основания (NaOH, HCl), большинство неорганических и органических солей, соли карбоновых кислот (СН3СООNa) и другие.

Примеры слабых электролитов: все органические кислоты и основания, в частности карбоновые кислоты (НСООН, СН3СООН), некоторые неорганические соединения (NH4OH) и другие.
Для диссоциации уксусной кислоты константа диссоциации запишется:

Закон разбавления Оствальда для одно-одновалентного электролита:

Электрическая проводимость – это способность растворов электролитов проводить электрический ток.

Электрическую проводимость можно рассчитать:

Удельная электрическая проводимость – это электрическая проводимость объема раствора электролита, заключенного между двумя параллельными электродами, имеющими площадь по 1м² и расположенными на расстоянии 1м друг от друга.

Удельную электрическую проводимость можно рассчитать:

1 – сильные электролиты

2 – слабые электролиты

Зависимость удельной электрической проводимости сильных и слабых электролитов от концентрации раствора.

Молярная электрическая проводимость – это электрическая проводимость объема раствора электролита, содержащего 1 моль или 1 моль-экв растворенного вещества и находящегося между двумя параллельными электродами, расположенными на расстоянии 1 м друг от друга.

Молярная и удельная электрические проводимости связаны между собой:

Где с – молярная концентрация раствора, моль^.м^-3

ӕ – удельная электрическая проницаемость, См^.м^-1

 – молярная электрическая проводимость раствора, См^.м^2.моль^-1.

Закон независимого движения ионов Кольрауша: молярная электрическая проводимость при предельном разведении равна сумме подвижностей ионов при предельном разведении.

Где

– подвижности ионов при предельном разведении.

Экспериментальная часть

1. Определение постоянной прибора

Для определение постоянной прибора используют раствор KCI

L (0,01 М KCI) = 3,782 мCм = 3,782^.10^–3 См

(0,01 М KCl) = 0,001278 См/см (при 298 К)

2. Определение константы диссоциации слабого электролита

Экспериментальные данные и результаты их обработки

Исследуемый слабый электролит CH₃COOH
Реакция диссоциации: CH₃COOH CH₃COO^– + H⁺
№ п/п	Концентрация раствора, моль/л	L_i мСм	ӕ_i мСм/см	_i См·см²/моль	_i	Кд
1	0,01	0,533	0,1801	18,01	0,06195	4,09^.10^-5
2	0,005	0,383	0,1294	25,88	0,08902	4,35^.10^-5
3	0,0025	0,270	0,0912	36,48	0,12549	4,50^.10^-5
4	0,00125	0,190	0,0642	51,36	0,17668	4,74^.10^-5
5	0,000625	0,136	0,0459	73,44	0,25263	5,34^.10^-5
Кд (справочное) = 1,75^.10^-5				Кд(среднее) = 4,60^.10^-5
				Кд(из графика) = 1,25^.10^-5

Для исследуемого слабого электролита CH₃COOH:

349,8 См·см²/моль

40,9 См·см²/моль

= 249,8 + 40,9 = 290,7 См·см²/моль

Определение константы диссоциации слабого электролита графическим способом.

№ п/п	1/	с			Кд
1	0,0555	0,1801	0,32	0,002	1,25^.10^-5
2	0,0386	0,1294
3	0,0274	0,0912
4	0,0195	0,0642
5	0,0139	0,0459



Рис.1. Зависимость удельной электрической проводимости от концентрации электролита

Рис.2. Зависимость молярной электрической проводимости от концентрации электролита.

Рис.3. Зависимость степени диссоциации от концентрации электролита.

К_Д(аналит)	К_Д(граф)	К_Д(табл)
4,60^.10^-5	1,25^.10^-5	1,75^.10^-5

Вывод: Рассчитали константу диссоциации слабого электролита (CH₃COOH) аналитическим и графическим способами. В нашем случаем более точный будет является графический способ, так как он ближе всего к табличному значению.
3. Определение растворимости и произведения растворимости малорастворимого соединения
Исследуемое малорастворимое соединение CaSO₄
Экспериментальные данные

L (р-ра), См	(р-ра), См/см	L (Н₂О), См	(Н₂О), См/см
2,29^.10^-3	7,7379^.10^-4	0,023^.10^-3	7,7717^.10^-6

Для исследуемого малорастворимого соединения реакция диссоциации:

CaSO₄

Ca²⁺+ SO₄^2–

59,5 См·см²/моль

138,6 См·см²/моль

Расчет растворимости малорастворимого соединения

Расчет произведения растворимости малорастворимого соединения

Табличное значение произведения растворимости составляет

Вывод: Полученное значение произведение растворимости CaSO₄ очень близко к табличному и имеет небольшую погрешность.
Вывод: Исследовали электрические свойства раствора слабого электролита Применили метод кондуктометрии для определения константы диссоциации слабого электролита. Определили постоянную кондуктометрической ячейки 0,3379 см^–1. Рассчитали константу диссоциации слабого электролита (CH₃COOH) аналитическим (4,60^.10^-5) и графическим способами (1,75^.10^-5). Определение растворимость 0,00387 моль/л и произведение растворимости малорастворимого соединения 1,498^.10^-5 моль/л.