Определение постоянной электролитической ячейки

Цель работы: Определение постоянной электролитической ячейки по стандартным растворам хлорида калия.

Теоретические основы работы

Определение постоянной электролитической ячейки необходимо для вычисления электрической проводимости растворов по измеренным сопротивлениям.

Д ля измерения электрического сопротивления электролитов пользуются специальными ячейками. Их формы бывают различными. Наиболее распространенный тип электролитической ячейки показан на рис. 5. Это ячейка заводского типа изготовления. В нашем лабораторном практикуме имеются также и самодельные ячейки, у которых рабочая площадь электродов регулируется объемом электролита.

Приборы и материалы: установка для измерения сопротивлений, электролитическая ячейка, термометр, бюретки. Растворы концентраций 0,01, 0,02 и 0,1 М¹.

Порядок выполнения работы

1. В тщательно промытую дистиллированной водой электролитическую ячейку налить 50 см³ раствора хлорида калия концентрации 0,01 М. Определить его температуру термометром и записать полученное значение в табл. 2.

2. Измерить электрическое сопротивление налитого в ячейку раствора хлорида калия. При проведении замеров пользоваться инструкцией к прибору. Записать полученный результат по сопротивлению в табл. 2.

Таблица 2

Экспериментальные данные по измерению сопротивления стандартных растворов хлорида калия

№ п/п	Концентрация раствора , М	Температура, °С	Сопротивление раствора, , Ом	Постоянная ячейки, см-1
1	0,01			1
2	0,02			2
3	0,1			3

3. Аналогичные замеры электрического сопротивления проделать с растворами хлорида калия концентраций 0,02 и 0,1 М.

4. Рассчитать постоянную электролитической ячейки по формуле (11), используя опытные данные по сопротивлению растворов хлорида калия трех концентраций и их удельной электрической проводимости. Справочные данные по при температуре опыта взять из табл. 1. Найти среднеарифметическое значение постоянной ячейки:

Величину постоянной ячейки использовать для следующих работ, выполняемых с данной ячейкой.

Контрольные вопросы:

1. Методики измерения электрической проводимости растворов электролитов.

2. Преимущества и недостатки предлагаемых методик определения электрического сопротивления и удельной электрической проводимости.

3. Основные элементы конструкции электролитических ячеек.

4. Сущность методики определения постоянной электролитической ячейки.

Работа 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТАНТЫ И СТЕПЕНИ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ

ДИССОЦИАЦИИ СЛАБОГО ЭЛЕКТРОЛИТА

Цель работы: изучение зависимости электрической проводимости слабого электролита от концентрации и расчет некоторых характеристик слабого электролита по уравнениям теории электролитической диссоциации Аррениуса.

Теоретические основы работы

Работа может быть выполнена по классической методике с использованием мостовой схемы и с помощью УЛК «Химия».

Приборы и материалы: установка для измерения сопротивления, электролитическая ячейка, термометр, пипетки на 25 см³ и 50 см³. Растворы: 2М , дистиллированная вода.

Порядок выполнения работы при использовании мостовой схемы

1. Определить постоянную электролитической ячейки (см. работу 1).

2. В ячейку, тщательно промытую дистиллированной водой, налить 50 см³ исходного раствора уксусной кислоты и определить его сопротивление . Записать результат по форме табл. 3.

Таблица 3

Результаты опыта и расчетные величины

№ п/п	Концентрация кислоты, моль/дм3	Ом	См∙см-1	См∙см2∙моль-1
1 2 3 . . .	2 1 0,5 . . .

3. Отобрать пипеткой из ячейки 25 см³ раствора и добавить 25 см³ дистиллированной воды, тем самым уменьшив концентрацию раствора в два раза. Измерить его электрическое сопротивление и записать результат в табл. 3.

4. Повторить операцию разбавления ещё 7 – 8 раз, измеряя при этом сопротивления и записывая результаты в табл. 3.

5. По полученным данным рассчитать по формуле (12) удельную и по формуле (3) эквивалентную электрические проводимости, по формуле (8) степень электролитической диссоциации и по формуле (2) константу диссоциации уксусной кислоты для всех ее концентраций. Найти среднее значение константы диссоциации и сравнить её со справочной величиной.

6. Построить графики зависимости: ; ; .

Контрольные вопросы:

1. Понятие удельной и эквивалентной электрических проводимостей.

2. Зависимость удельной и эквивалентной электрических проводимостей от концентрации электролита.

3. Понятие степени электролитической диссоциации, константы диссоциации.

4. Закон разведения Оствальда, связь константы диссоциации с концентрацией электролита.

5. Понятие подвижности ионов, подвижности при бесконечном разбавлении. Закон Кольрауша.

6. Сущность методики экспериментального определения электрической проводимости. Что такое постоянная электролитической ячейки?

Работа 3