- •Техника безопасности
- •1. Электропроводность растворов электролитов
- •Электропроводность растворов электролитов
- •Удельная электропроводность
- •Кондуктометрическое титрование
- •Определение растворимости труднорастворимой соли.
- •Работа 1.1. Определение концентрационной зависимости удельной и молярной электропроводности сильного электролита
- •Порядок выполнения работы:
- •Работа 1.2. Определение константы диссоциации слабого электролита методом электропроводности
- •Порядок выполнения работы:
- •Работа 1.3. Кондуктометрическое титрование
- •Порядок выполнения работы:
- •Работа 1.4. Кондуктометрическое определение термодинамических параметров растворения труднорастворимого соединения
- •Порядок выполнения работы:
- •Перед выполнением работы:
- •К защите работы:
- •2. Электродвижущие силы Возникновение потенциалов на границах фаз.
- •Электродный потенциал
- •Водородный электрод
- •Измерение электродных потенциалов
- •Электрохимический (гальванический) элемент
- •Концентрационный гальванический элемент
- •Измерение эдс гальванического элемента компенсационным методом
- •Температурная зависимость эдс.
- •Электроды сравнения
- •Хлорсеребряный электрод
- •Окислительно-восстановительные электроды и их потенциалы
- •Мембранные равновесия. Стеклянный электрод
- •Кислотно-основные буферные системы
- •Механизм буферного действия
- •Буферная емкость
- •Порядок выполнения работы:
- •Порядок выполнения работы:
- •Порядок выполнения работы:
- •Окислительно-восстановительных потенциалов
- •Порядок выполнения работы:
- •Буферной ёмкости буферных систем
- •Порядок выполнения работы:
- •Порядок выполнения работы:
- •Контрольные вопросы Перед выполнением работы:
- •К защите работы:
- •3. Адсорбция
- •Метод полных концентраций
- •Термодинамика адсорбции по Гиббсу
- •Уравнение адсорбции Гиббса
- •Адсорбция из жидких растворов на поверхности твердых адсорбентов
- •Теплоты адсорбции
- •Работа 3.1. Изучение адсорбции паров воды на твердом адсорбенте
- •Порядок выполнения работы:
- •Перед выполнением работы:
- •К защите работы:
- •Работа 3.2. Изучение адсорбции уксусной кислоты из водного раствора на активированном угле
- •Интерферометрический метод анализа концентрации растворов.
- •Технология проведения адсорбции и методика определения равновесных концентраций растворов и расчета адсорбции по результатам эксперимента:
- •Перед выполнением работы:
- •К защите работы:
- •Работа 3.3. Изучение адсорбции поверхностно-активных веществ (пав) на границе воздух-раствор
- •Измерение поверхностного натяжения жидкостей методом Ребиндера.
- •Расчет адсорбции на границе раздела водный раствор – воздух.
- •Порядок выполнения работы:
- •Проверка выполнимости правила Дюкло – Траубе
- •Перед выполнением работы:
- •К защите работы:
- •4. Газовая хроматография
- •Общие сведения о газовом хроматографе
- •Детекторы
- •Детектор по теплопроводности (дтп)
- •Пламенно-ионизационный детектор (пид)
- •Качественный и количественный анализ в газовой хроматографии.
- •Определение мольных теплот растворения газов и паров в жидкостях газохроматографическим методом
- •Порядок работы на хроматографе лхм-80
- •Работа 4.1. Качественный и количественный анализ смеси углеводородов с помощью газовой хроматографии на колонке с апьезоном, нанесенным на хроматон.
- •Определение качественного состава смеси углеводородов по совпадению времен удерживания компонентов контрольной смеси с временами удерживания углеводородов c6 - с9 .
- •Расчет поправочных коэффициентов для углеводородов c6 - с9 и определение количественного состава контрольной смеси углеводородов в мольных процентах.
- •Перед выполнением работы:
- •К защите работы:
- •Работа 4.2. Определение мольных теплот растворения нормальных углеводородов c6- c9 в апьезоне хроматографическим методом
- •Перед выполнением работы:
- •К защите работы:
- •Работа 4.3. Определение индексов ковача веществ и их температурных коэффициентов на апьезоне
- •Перед выполнением работы:
- •К защите работы:
- •Химическая кинетика
- •Кинетические уравнения реакций различных порядков Реакции нулевого порядка
- •Реакции первого порядка
- •Реакции второго порядка
- •Реакции n-го порядка
- •Способы определения порядков реакции.
- •Зависимость скорости реакции от температуры
- •Сложные реакции
- •Работа 5.1. Кинетика омыления этилацетата в присутствии ионов гидроксила.
- •Порядок выполнения работы:
- •Определение æ0.
- •Определение константы скорости реакции при разных температурах.
- •Определение энергии активации и предэкспоненциального множителя.
- •Перед выполнением работы:
- •К защите работы:
- •Работа 5.2. Изучение кинетики гомогенно-каталитического разложения н2о2 .
- •Порядок подготовки установки к работе и работа на ней.
- •Порядок проведения кинетических опытов:
- •Варианты задания и методика расчетов.
- •Изучение зависимости скорости реакции разложения перекиси водорода от концентрации катализатора.
- •Влияние начальной концентрации н2о2 на период полупревращения. Определение порядка реакции.
- •III. Определение константы равновесия и константы скорости реакции разложения перекиси водорода.
- •Перед выполнением работы:
- •К защите работы:
- •Работа 5.3. Изучение кинетики инверсии сахарозы.
- •Методика измерения угла вращения на поляриметре (сахариметре)
- •Методика измерения угла вращения на автоматическом поляриметре
- •Порядок выполнения работы:
- •Перед выполнением работы:
- •К защите работы:
- •Работа 5.4. Изучение кинетики реакции окисления иодид-ионов ионами трёхвалентного железа фотометрическим методом
- •Порядок выполнения работы:
- •Перед выполнением работы:
- •К защите работы:
Кондуктометрическое титрование
Кондуктометрическое титрование применяют для определения концентрации электролита в разбавленных растворах. Этот метод позволяет определять концентрацию кислоты или щелочи в окрашенных или мутных средах (например, в биожидкостях), а также в растворах, содержащих сильные окислители и восстановители, когда изменение рН раствора невозможно определить по изменению окраски индикатора. Кислотно-основное кондуктометрическое титрование основано на измерении электропроводности раствора в процессе титрования, при этом чаще всего используют реакции между кислотами и основаниями или реакции осаждения. Этим методом можно титровать смеси сильной и слабой кислот, сильного и слабого оснований, в некоторых случаях возможно титрование растворов солей.
Подвижности различных ионов неодинаковы, поэтому по изменению электропроводности раствора в ходе титрования можно определить точку эквивалентности. Наибольшей подвижностью обладают ионы Н + и ОН , поэтому электропроводность сильных кислот и оснований выше электропроводности их солей. При постепенном добавлении раствора щелочи к раствору сильной кислоты электропроводность раствора до достижения точки эквивалентности уменьшается, т.к. в растворе убывает концентрация ионов водорода вследствие соединения их с ионами гидроксила в молекулы воды. Суммарное число ионов в растворе сохраняется, поскольку ионы водорода эквивалентно замещаются ионами щелочного металла. В момент полной нейтрализации электропроводность раствора достигает минимума, а при дальнейшем добавлении щелочи она начинает повышаться, т.к. в растворе появляется избыток ионов гидроксила с высокой подвижностью.
На рис. I.3(а) приведена кривая кондуктометрического титрования зависимость электропроводности раствора сильной кислоты (HCl) от количества добавленного при титровании сильного основания (NaОН). Эквивалентный объём щелочи соответствует излому на кривой электропроводности. В точке эквивалентности (т.э.) в растворе присутствуют только ионы Na + и Сl , и раствор такого состава обладает наименьшей электропроводностью. Согласно закону эквивалентных отношений, в точке эквивалентности справедливо равенство
СкVк = СщVэ, I.17
где Ск и Сщ концентрации растворов кислоты и щелочи; Vк объем кислоты, взятый для титрования; Vэ эквивалентный объем щелочи, найденный из графика.
а) б) в)
Рис. I. 3. Кривые кондуктометрического титрования сильной кислоты (а), слабой кислоты (б) и смеси сильной и слабой кислот (в) сильным основанием
На рис. I.3 приведены также кривые титрования кислот различной силы сильным основанием. При титровании слабой кислоты сильным основанием электропроводность раствора до достижения точки эквивалентности растет (участок аb на рис. I.3 (б), т.к. по мере прибавления щелочи она нейтрализует ионы Н + слабой кислоты, и равновесие реакции диссоциации кислоты сдвигается в сторону образования ионов (растет степень диссоциации кислоты). В растворе повышается концентрация аниона этой кислоты, что и приводит к росту электропроводности раствора. После достижения точки эквивалентности в системе накапливаются ионы ОН , значительно более подвижные, чем другие анионы, поэтому электропроводность раствора на участке bс растет более резко, чем на участке аb.
При титровании смеси сильной и слабой кислот (или двухосновной кислоты) первоначальное падение электропроводности раствора (участок аb на рис. I.3, в) объясняется теми же причинами, что и при титровании сильной кислоты до достижения точки эквивалентности. Повышение электропроводности раствора после достижения первой точки эквивалентности (на участке bc) вызывается теми же причинами, что и в случае титрования слабой кислоты до точки эквивалентности. После достижения второй точки эквивалентности в растворе накапливаются ионы ОН , поэтому электропроводность раствора на участке сd растет более резко, чем на участке bc.