634

3. Растворимость (концентрация) AgJ:

2. Степени электролитической диссоциации растворов:

71

3. Для проверки закона разведения Освальда необходимо вычислить константы электролитической диссоциации для разных концентраций. Для слабых бинарных электролитов с разбавлением растворов степень электролитической диссоциации возрастает, а константа диссоциации при постоянной температуре остается неизменной:

Вывод: Константа диссоциации не меняется. Закон разведения Освальда справедлив для водных растворов гидроксида метиламмония.

Пример 6.6. По данным эксперимента сделать заключение об электропроводности раствора хлорида меди (II) в этиловом спирте, если раствор, содержащий 3,614 г CuCl2 в 100 г спирта, кипит при 78,3080С? Чистый спирт кипит при 78,0000С.

Решение

(приложение, табл.3)

1. Опытное повышение температуры кипения раствора:

72

tк оп tк tк0 78,308 78,000 0,3080 С.

2. Теоретическое повышение температуры кипения раствора, вычисленное по закону Рауля:

Кондуктометрический анализ

Кондуктометрический анализ основан на зависимости электропроводности растворов электролитов от их концентрации.

Метод прямой кондуктометрии используют для определения солевого состава природных вод, засоленности почв, влажности зерна, оценки качества плодов.

Метод кондуктометрического титрования основан на определении точки эквивалентности (Т.Э.) путем измерения электропроводности растворов. Например,

H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O

А.Р. титрант

Н+ + ОН− → Н2О

73

По мере добавления титранта уменьшается [H+], удельная электропроводность раствора падает. При достижении Т.Э. и дальнейшем добавлении титранта χ вновь возрастает, так как в анализируемом растворе появляются ионы ОН -.

Т.Э. VT

Рис. 1. Кривая кондуктометрического титрования

Пример 6.7. При кондуктометрическом титровании 25 мл соляной кислоты 1н раствором гидроксида калия получены следующие результаты:

Определить нормальность и граммовое содержание соляной кислоты в растворе.

Решение

1. Построить график в системе координат: χ - V. Проектируем точку излома на кривой электропроводности на ось абсцисс, находим точку эквивалентности (объем КОН, израсходованный на нейтрализацию HCl, содержащийся в 25 мл раствора). VKOH = 12,6 мл.

74

Рис. 2. Кондуктометрическое титрование раствора HCl 1н КОН

2. Вычислить нормальность раствора HCl:

3. Вычислить граммовое содержание HCl в 25 мл раствора:

Литература: [1], глава IX, с. 216 – 237.

75

Варианты домашних заданий к теме 6

1.Определить коэффициент электропроводности сильного электролита или степень электролитической диссоциации слабого электролита, используя данные таблицы:

2. Определить степень и константу диссоциации электролита, используя данные таблицы:

3.Используя значения эквивалентной электропроводности, вычислить удельную электропроводность электролита:

4.Вычислить произведение растворимости труднорастворимого сильного электролита при 180С, если удельная электропроводность

предельно чистой воды, определенная в тех же условиях, составляет 4,00∙10-6См/м?

5.Определить граммовое содержание анализируемого вещества методом кондуктометрического титрования, используя данные таблицы:

Вопросы и задания подготовки к семинару по теме 6

1.Что такое электропроводность? Что является причиной электропроводности растворов электролитов?

2.Что такое удельная и эквивалентная электропроводность растворов?

3.Что такое подвижность ионов?

4.Какие различия наблюдаются в изменении электропроводности с разбавлением в растворах слабых и сильных электролитов? Сформулируйте закон Кольрауша.

5.Методы определения электропроводности растворов.

6.Какое значение в химии и агрономии имеет электропроводность?

78

Тема 7. ЭЛЕКТРОХИМИЯ

Гальванический элемент - прибор для получения электрического тока за счет протекания окислительновосстановительных реакций на электродах:

где e1, e2 - электродные потенциалы, равные разности потенциалов между электродами и раствором.;

едиф - диффузный потенциал - электродный потенциал между двумя растворами, из-за малой величины в растворах диффузным потенциалом обычно пренебрегают

Электродвижущая сила (Е) гальванического элемента определяется в основном разностью между электродными потенциалами:

где е - электродный потенциал полуэлемента, В;

е0 - стандартный электродный потенциал при аох = аred = 1моль/л, В (приложение, табл.7);

2,3 - пересчетный коэффициент при переводе натуральных логарифмов в десятичные (ln → lg);

R - универсальная газовая постоянная: 8,314 Дж/моль∙К; Т - термодинамическая температура, равная (273+25) =

298К;

п - число электронов, отданных или принятых электродами;

F - постоянная Фарадея, 96500Кл/моль;

79

аох и аred - произведения активностей веществ, участвующих в электрохимическом процессе в окисленной (ох) и восстановленной (red) формах.

Уравнения Нернста для некоторых электродов

1. Металлический электрод, погруженный в раствор соли того же металла с активностью ионов aMe n .

80