Определение электропроводности растворов сильных и слабых электролитов. Применение законов Оствальда и Кольрауша.
Используя данные о свойствах вещества А в воде, выполните следующие задания:
1. Постройте графики зависимости удельной и эквивалентной электрических проводимостей растворов вещества А от разведения (1/с);
2. Проверьте, подчиняются ли растворы вещества А в воде законам Оствальда и Кольрауша;
3. Вычислите для вещества А эквивалентную электрическую проводимость при бесконечном разведении и сопоставьте результаты со справочными данными.
Исходные данные:
Вещество А Сопротивление раствора ρ, Ом*м, при концентрации С, моль-экв/л
0,001 0,002 0,003 0,005 0,01 0,02 0,03 0,05 0,1
HNO2 52,7 - 26,8 20,4 13,4 - 7,5 5,7 4,32
Решение
Рассчитаем значения удельной æ и эквивалентной λ электрических проводимостей растворов HNO2.
æ(х) = 1ρ, 1/Ом*м;
λ = æ1000*С, 1/Ом*м2*моль.
Расчетные данные представим в виде таблицы.
Концентрация Сэкв моль-экв/л Удельное сопротивление ρ (Ом*м) для вещества Разведение
1/с æ, 1/Ом*м λ*10-2, 1/Ом*м2*моль
HNO2
0,001 52,7 1000 0,019 1,9
0,003 26,8 333 0,037 1,23
0,005 20,4 200 0,049 0,98
0,01 13,4 100 0,075 0,75
0,02 - - - -
0,03 7,5 33 0,133 0,44
0,05 5,7 20 0,175 0,35
0,1 4,32 10 0,231 0,231
Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 1 Зависимость удельной электропроводности растворов HNO2 от разведения
Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 2 Зависимость эквивалентной электропроводности от разведения.
Анализ графиков показывает: с уменьшением концентрации электролита величина удельной электрической проводимости растворов вещества снижается; величина молярной электрической проводимости возрастает.
Для оценки, подчиняются ли растворы вещества в воде законам Оствальда и Кольрауша, рассчитаем степень диссоциации электролита и константу диссоциации
. Формулы расчета.
α = λλ∞;
Кд = С*α21-α;
Уравнение диссоциации электролита:
HNO2 ↔ H+ + NO2-
Определим эквивалентную электропроводность при бесконечном разведении по справочным данным:
λ͚(HNO2) = λ͚(H+) + λ͚(NO2-) = (349,8 + 72,0)*10-4 = 421,8*10-4 Ом-1*м2*моль-1;
Для концентрации 0,001 н: α = 1,9*10-2421,8*10-4 = 0,45;
Кд = 0,001*0,4521-0,45 = 3,68*10-4.
Для концентрации 0,003 н: α = 1,23*10-2421,8*10-4 = 0,29;
Кд = 0,001*0,2921-0,29 = 3,55*10-4 и т.д.
Таким образом произведем все расчеты и результаты представим в виде таблицы.
Концентрация Сэкв моль-экв/л Удельное сопротивление ρ (Ом*м) для вещества Разведение
1/с æ, 1/Ом*м λ*10-2, 1/Ом*м2*моль α
Кд
HNO2
0,001 52,7 1000 0,019 1,9 0,45 3,68*10-4
0,003 26,8 333 0,037 1,23 0,29 3,55*10-5
0,005 20,4 200 0,049 0,98 0,23 3,44*10-4
0,01 13,4 100 0,075 0,75 0,178 3,85*10-4
0,02 - - - - - -
0,03 7,5 33 0,133 0,44 0,104 3,62*10-4
0,05 5,7 20 0,175 0,35 0,083 3,76*10-4
0,1 4,32 10 0,231 0,231 0,055 3,2*10-4
Результат анализа рассчитанных значений Кд для азотистой кислоты показывает, что константы диссоциации с увеличением концентрации растворов примерно равны, следовательно, раствор HNO2 подчиняется закону разведения Оствальда, HNO2 - слабый электролит
Заказать работу
на новый заказ в Автор24.
