Лекція № 11

Тема: Електрохімія, електропровідність розчинів електролітів, кондуктометричне титрування.

Мета: Вивчити основні типи електропровідності: загальну, питому, еквівалентну, також залежність електропровідності від концентрації та ступеню дисоціації. Вміти керуватися факторами, які впливають на електропровідність, визначати еквівалентну електропровідність при безмежному розбавленні.

Електропровідність електролітів. Питома, еквівалентна і загальна.

Існують провідники 1 і 2 роду. До провідників 1 роду відносяться усі метали, вугілля і графіт. До провідників 2 роду відносяться розчини електролітів. У провідників 1 роду проводимість електронна. У провідників 2 роду проводимість іонна.

Загальну електропровідність визначають її можливістю проводити електричний струм. Вона являється величиною зворотною електричному опору.

Електропровідність залежить від:

1) Довжини провідника (оборотна залежність);

2) Від поперечного перерізу провідника (пряма залежність).

L = S/l

χ- питома електропровідність - це електропровідність 1 см³ провідника.

3) Від швидкості руху іонів.

Чим швидше рухаються іони, тим краще електропровідність. А швидкість руху іонів залежить від природи іонів. Самі швидкорухомі є іони Н⁺ і ОН^- ( сильні електроліти -це кислоти і луги). Швидкість залежіть від температури. Чим вище температура, тим більше електропровідність.

4) Від в'язкості середовища. Чим менш в'язкість, тим краще електропровідність.

5) Від валентності іону. Чим більше валентність, тим краще електропровідність.

Відрізняють питому і еквівалентну електропровідності.

Еквівалентна електропровідність - електропровідність електроліту з концентрацією 1 г/екв., який знаходиться у посудині з дном 1см². Обидві стінки сосуду зроблено з платини і є одночасно електродами і знаходяться на відстані 1см. Дві інші стінки зроблені з скла і також знаходяться на відстані 1см. одна від одної. Відрізняють еквіваленту електропровідність при даному розбавленні і при безмежному розбавленні.

Безмежним називають таке розбавлення розчину, при якому ступінь дисоціації електроліту дорівнює 100 %.

При даному розведенні еквівалентна електропровідність здійснюється електролітом, ступінь дисоціації якого < 100 %.

За еквівалентною електропровідністю можна визначити ступінь дисоціації - формула Арреніуса:

де, λ_v – при даному об’ємі

λ_ - при безмежному розведенні

λ_ = λ_К + λ_А – формула Кольрауша

При розведенні питома електропровідність спочатку збільшується, а потім знижується, так як знижується концентрація іонів у об'ємі, який ми беремо відносно до загального об'єму для перевірки.

Залежність еквівалентної та питомої електропровідності від концентрації

Еквівалентна електропровідність при розведенні спочатку збільшується, а потім залишається незмінною.

Електропровідність має велике значення для різних галузей народного господарства, а особливо для харчової промисловості, де працюють з яскраво забарвленими і каламутними рідинами. Використовують при титруванні. Титрування, при якому точка еквівалентності визначається за зміненням електропровідності називається кондуктометричним.

На початку титрування електропровідність найбільша. По мірі додавання NaOH електропровідність знижується, оскільки іони водню Н⁺ зв'язуються з іонами ОН^- у воді і утворюють сіль NaCl. Електропровідність зменшується не до 0 і при додаванні зайвої краплини NaOH вона знову збільшується.

При кондуктометричному титруванні електропровідність розчину виконує роль індикатора - показника еквівалентної точки. Нове збільшення електропровідності пов'язано з тим, що у розчині з'являються швидкорухомі іони ОН^-.