Scrigroup - Documente si articole

Username / Parola inexistente      

Home Documente Upload Resurse Alte limbi doc  

CATEGORII DOCUMENTE





AstronomieBiofizicaBiologieBotanicaCartiChimieCopii
Educatie civicaFabule ghicitoriFizicaGramaticaJocLiteratura romanaLogica
MatematicaPoeziiPsihologie psihiatrieSociologie


Determinarea constantei de disociere (kd) si a gradului de disociere (a) din masuratori de conductivitati

Chimie

+ Font mai mare | - Font mai mic







DOCUMENTE SIMILARE

Trimite pe Messenger
ACIZI NUCLEICI STRUCTURA SI FUNCTII - REPLICAREA ADN
Caldura de ardere
Sistemul periodic al elementelor
Apa - Sursa vietii - H2O
REACTIVI PENTRU ANALIZE MOLECULARE
Pigment Rosu
SUBIECTE EXAMEN
Monitorizarea sterili zarii - Metode de monitorizare la sterilizarea cu abur sub presiune (Autoclav)
SALICILAT DE METIL
Clorura de calciu - DEPOZITARE, AMBALARE

Determinarea constantei de disociere (kd) si a gradului de disociere (a) din masuratori de conductivitati



Principiul lucrarii:

Proprietatea unei substante de a conduce curentul electric poate fi caracterizata prin conductivitatea sa electrica.

Electrolitii sunt substante care prin dizolvare intr-un solvent polar se desfac in particule cu sarcini electrice pozitive sau negative, numite ioni. Trecerea electrolitilor sub forma de ioni se numeste disociere electrolitica. Procesul de disociere electrolitica este un proces de echilibru, care se realizeaza intre ioni si molecule nedisociate ale electrolitului. Constanta de echilibru a electrolitului, in disocierea electrolitica se numeste constanta de disociere si se noteaza Kd. Electrolitii pot fi: acizi, baze sau saruri.

Procesul de disociere in cazul electrolitilor tari este:

-         disocierea unui acid tare:

H2SO4 2H+ + SO4 2- (3.14.1)

(3.14.2)

-         disocierea unei baze tari:

Cu(OH)2 Cu2+ + 2HO- (3.14.3)

(3.14.4)

-         disocierea unei sari:

NiSO4 Ni2+ + SO42- (3.14.5)

(3.14.6)

unde C este concentratia electrolitilor

Procesul de disociere in cazul electrolitilor slabi este:

CH3COOH H+ + CH3COO- (3.14.7)

(3.14.8)

Gradul de disociere al unui electrolit este notat cu a si reprezinta raportul dintre numarul de molecule disociate si numarul total de molecule. Constanta de disociere si gradul de disociere constituie criteriul de clasificare a electrolitilor.

Electrolitii tari au Kd > 1 si a = 1, ceea ce inseamna ca ei sunt complet disociati in solutii de concentratii cuprinse intre 0,1M si 0,001M. Electrolitii slabi au Kd < 10-2 chiar in solutii de concentratii mai mici de 0,01M, iar a < 0,5.

O alta marime ce caracterizeaza solutiile de electrolit este pH, reprezentand logaritmul cu semn schimbat din concentratia ionilor de H si poate lua valori intre 0-14.

Electrolitii cu pH cuprins intre [0-7) sunt acizi, cele cu pH ~ 7 sunt neutri, iar cele cu pH curins intre (7-14] sunt baze.

Pentru orice electrolit: , unde

Datorita faptului ca solutiile de electroliti contin ioni pozitivi (cationi) si ioni negativi (anioni), ele conduc curentul electric. Aceste solutii de electrolit sunt conductori ionici (de ordin II) si la fel ca in cazul conductorilor de ordin I li se poate aplica legea lui Ohm.

E = R I (3.14.9)

unde : E este tensiunea exprimata in volti (V);

R este rezistenta exprimata in Ohm (W);

I este intensitatea curentului exprimata in amperi (A).

Rezistenta conductorului de ordin I este data de relatia :

R = r (3.14.10)

unde : r este rezistivitatea;

l este lungimea conductorului sau distanta dintre electrozi in cm;

S este sectiunea conductorului.

Din relatia (2.13.10) se obtine :

r = R (3.14.11)

Marimea inversa rezistentei (R) se numeste conductanta (G) si se exprima in W-1 sau Siemens (S).

Marimea inversa rezistivitatii (r) se numeste conductivitate (l) si se exprima in W-1cm-1 sau Scm-1.

l = 1/r (3.14.12)

Pentru solutiile de electrolit, conductivitatea electrica (l) reprezinta conductanta (G) unei coloane de solutie de 1cm inaltime si o sectiune de 1cm2, cu alte cuvinte conductivitatea electrica a unei solutii de electrolit reprezinta conductanta 1cm3 de solutie ce se gaseste intre electrozii inerti avand aceeasi suprafata de 1cm2 si aflati la distanta de 1cm.

Pentru a putea compara din punct de vedere al conductivitatii electrice solutii de electroliti diferiti se defineste conductivitatea echivalenta (L), care reprezinta conductivitatea l raportata la un echivalent gram de electrolit dizolvat intr-un volum V (cm3) de solutie.

Pentru a masura conductivitatile electrice ale solutiilor de electrolit se folosesc aparate numite conductometre. Conductometrul este legat de o celula de conductivitate, formata dintr-un vas de sticla, in interiorul caruia sunt montati in pozitie fixa doi electrozi din metal inert (Pt), avand suprafete egale.

Celulele de conductivitate sunt caracterizate de o marime numita constanta celulei (K).

K = l / S (3.14.13)

unde: l reprezinta distanta dintre electrozi si suprafata lor (S)

L = l V (3.14.14)

unde: V = 1 / C si reprezinta dilutia

L = l /C (3.14.15)



unde : V este volumul exprimat in cm3 de solutie ce contine un echivalent chimic din electrolitul considerat, iar C este concentratia normala a lui.

V = 1000 / C (3.14.16)

L = 1000l / C (W-1cm2/echiv.) (Scm2 / echiv.) (3.14.17)

Conductivitatea echivalenta (L) creste cu dilutia. La dilutii mari, L ramane constanta si se numeste conductivitate echivalenta limita (L) sau (Lo).

Pentru determinarea lui L se determina L la diferite concentratii alei unei solutii de electrolit si se extrapoleaza la C = 0.

Gradul de disociere (a) se exprima prin raportul dintre L si L∞ :

a = L / L (3.14.18)

Legea dilutiei lui Ostwald exprima dependenta Kd de a :

Kd = a2C / (1- a) (3.14.19)

Inlocuind pe a din relatia (3.14.18) in relatia (3.14.19) se obtine :

Kd = L2C / L(L - L) (3.14.20)

Scopul lucrarii: se va urmari variatia conductivitatii cu concentratia pentru un electrolit slab (CH3COOH) si se va calcula gradul de disociere (a) si constanta de disociere (Kd).

Aparatura si substante:

Aparatura: conductometru CONSORT C-830, celula de conductivitate legata de conductometru cu constanta K = 0,9

Substante: solutii CH3COOH de concentratii diferite

Modul de lucru:

- in 4 pahare Berzelius se gasesc solutii de CH3COOH de concentratii 0,001N, 0,01N, 0,1N si 1N, iar in altul se gaseste o solutie de 0,01N KCl, folosita pentru calibrarea conductometrului;

- celula de conductivitate se spala cu apa distilata de 2 3 ori, dupa care este introdusa in paharul cu KCl 0,01N, unde va sta 10 15 minute;

- se porneste conductometrul, apasand butonul  ON/OFF  si apoi butonul  MODE , pana apare scala de citire a conductantei (l) in mS/cm;

- Se introduce celula de conductivitate, pe rand, in paharele cu solutii de CH3COOH de concentratii 0,001N, 0,01N, 0,1N si 1N, in ordinea cresterii concentratiei.

- se deconecteaza electrodul de conductivitate de la bornele aparatului si se conecteaza electrodul de pH, efectuandu-se citiri succesive ale pH-ului pentru fiecare solutie de CH3COOH in parte.

Calcule si rezultate:

Se masoara conductanta l si apoi se calculeaza, L, a si Kd, stiind ca L = 380 Scm2. Valorile obtinute se vor trece in tabelul de mai jos :

Tabelul 3.14.1

Solutie

Concentratie

pH

l

[Scm-1]

L

[Scm2]

a




Kd

CH3COOH

0,001N

0,01N

0,1N

1N

Tema de casa:

1. O celula de conductivitate are urmatoarele caracteristici: suprafata electrozilor

S = 2 cm2, iar distanta dintre cei doi electrozi l = 2,5 cm. Concentratia solutiei din celula fiind 1N, iar rezistenta ei R = 50 W, sa se calculeze conductivitatea, conductivitatea echivalenta si gradul de ionizare al electrolitului. Se cunoaste L¥ = 125W-1cm2.

2. Rezistenta unei solutii ce contine 0,1echiv.g KCl la 1000 cm3 solutie, la 250C este

R1 = 3468,9 W; conductivatatea acestei solutii este l = 1,285 x10-2 W-1cm-1. O solutie 0,1N dintr-o substanta oarecare, in aceeasi celula de conductibilitate are rezistenta

R2 = 4573,4 W. Sa se calculeze conductivitatea echivalenta a acestei solutii.

3. Cunoscand conductivitatea echivalenta limita L¥ = 130 W-1cm2 si a = 0,99 pentru o solutie de KCl, sa se calculeze concentratia acestei solutii.

Se da l = 0,130 W-1cm-1.

4. Rezistenta unei celule de conductivitate cu solutie de KCl, determinata experimental este R = 100 W. Stiind ca pentru solutia de KCl 0,02N, l = 0,024 W-1cm-1, sa se calculeze constanta celulei si conductivitatea echivalenta a solutiei.

5.Sa se calculeze pH-ul pentru: (a) 0,1 M NH4Cl (aq); (b) 0,1 M CH3COOH(aq);

c) 0.25 M CH3COOH

6.Calculati pH-ul unei solutii de acid acetic de concentratie 0,1 M, cunoscand valoarea constantei de disociere kd =1,8 x 10-5. Calculati pH-ul unei solutii de amoniac 0,1 N, cunoscand valoarea constantei de bazicitate kb =1,17 x 10-5.









Politica de confidentialitate

DISTRIBUIE DOCUMENTUL

Comentarii


Vizualizari: 3826
Importanta: rank

Comenteaza documentul:

Te rugam sa te autentifici sau sa iti faci cont pentru a putea comenta

Creaza cont nou

Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2019 . All rights reserved

Distribuie URL

Adauga cod HTML in site