физическая_и_коллоидная_химия

2,41 10-3 См/с.Определит

естепеньиконстантудиссоциации

хлоруксуснойкислотывданномрастворе.

CaCl2,равную

20.

Водныйра,содетвормассовуюжащийдолю

5%,имеетпри298

Кплотностьρ=1,039

г/см 3иудельную

электпроводимостьическую6,43

10-2 См/с.Определите

молярнуюэлектрич

ескуюпроводимость.

21.

Моэлектрическаяярнаяпроводимостьра массовойтвора

Ом−1 см2 моль−1при293

долей38%

H2SO4равна140

К.

Определиьнуюудеэ екпроводимостьическую

указраств,еслиннегплогора1,286тность

г/см.

22.

При295

Кудеэлектриьная

ческаяпроводимостьраствора,

содержащего10%

SrCl2,равна8,86

10-2 См/с,аплотность

растворана1,0925

г/см 3.Определитемолярную

электпроводимостьическуюданногораствора.

Mg(NO3)2при

23.

Удельнаяэлектропроводность5%

-гораствора

18°Сравна4,38

См/м,аегоплотность

– 1,038 г/см 3.

Рассчитайтеэквивалентнуюэлектраствопроводностьра

кажущуюсястепеньдиссоврастворелиц. ации

Mg+2и NO3-приС18°равнаи44,6

Подвижностиионов

62,6 Ом−1 см2 моль−1.

раствора H2SO4

24.

Удельнаяэлектропроводность4%

-водного

при18°Сравна0,168

См/с,аплотностьраствора

– 1,026 г/см 3.

Рассчитайтеэквивалентнуюэлектраствопр. оводностьра

25.

Эквивалентнаяэлектропроводногорасильногодностьра

См см2 моль−1при

электролитапри25

°Сравна109,9

концентрации 6,2

10-3 моль/и 106,1

См см2 моль−1при

концентрации1,5

10-2 моль/.Каэковавивалентная

электраствопрприбесковраодностьзбавлениинечном?

26.

Эквивалентнаяэлектропроводногораслабойдностьра

См см2 моль−1при

одноокиприслн25отывной

°Сравна16,0

концентрации1,0

10-2 моль/и 48,4

См см2 моль−1при

концентрации1,0

10-3 моль/.Рассчитайтеэквивалентную

электраствопрприбесковраодностьзбавлениинечном

константудиссоциациикислоты.

10-5.

27.

Константадиссоциациигидроксидааммон

ияравна1,79

Рассчитайконцентерацию

NH4OH,прикоторойстепень

раствконцентрацииприэт й.

C3H7COOHравна

28. Константадиссоцмаслянкиацииотый

1,74 10-5.Эквивалентнаяэлектропроводн

остьрастворапри

разведении1024

л/мольравна41,3

См см2 моль−1.Рассчитайте

данномразведенииравна1,312

10-5 См см-1.

Лабораторнаяработа

1б

Кондуктитрованиеометрческое

Краткаятеория:

Измерениеэлектрастворовдностиопрназывают

кондуктометриейили

кондуктометрическимтитрованием

.

Кондуктометиспользуютнетолькодляопределенияиюепени

иконстантыдиссоциацииэлектролитов,нодляопределения

концентрацииэлектроливрастворах,их ,овворимости

основностикислот.Кондуктитрованприменяометр чеескоется

приисследмутныхилиокрашенныхваниирастворов,

исключающихвозможпримененияостьдикаторов.

Сущность

кондуктометричтитрозаключаетсявизмерениианияского

электраствораопр,меняющейсяходхимическойности

реакциипоследобавленияочереднойп

орциититранта.По

получеданнымстроятграфическуюнымзависмость

электрасопрколичестворамлводности)(доба ленногоа

кривыми

реагента.Подобныезависимостиназываются

кондуктометрическоготитрования

рис.4)Для. (

кондуктометрическогоопределенияв

еществапригодныреакции,

накондуккривыхтитрованияометричкоторыхимеетсяских

четкийизлвточкеэквивам.Еститруетлентносмесьсяти

веще,точизствлонакривмовбудетсоответствоватьйчислу

компонентовтитруемойсмеси.

Методоснприован

сутстврастворахкии(лиот

оснований)высок нподвижных

Н+ или(

ОН-),что

обуславливаетхорошуюэлектропроводность.Аномальновысокие

подвижногидрокобъястинияксилаобымняются

механизмомпереносаэлектрическогозарядаэтимиионами,

называемым эстафетным:

Накривойкондуктометрическоготитрованияточке

закон

эквивалентностисоответствуетизлом,выполняется

эквивалентотношений: ых

Ск ·Vк = Cщ ·Vэ

(1.11)

где Ски

Cщ

–концентрациикислотыщелочи,

Vк –объем

кислоты,взятдлятитрования,й

Vэ –эквив алентныйобъем

щелочи,найденныйизграфика.

Кондуктометриянаходитширокоеприменениев

биохим,физи,санитарноческолог ческих

-гигиенических

клиническихисслед.Этотмеиспользуютванияходля

определенияобщегосодержаниястоянияэлектролитов

разлбиологическихчныхобъектах

: плазмеисывороткекрови,

желудочномсоке,атакжевводахминеральныхисточников

продуктахпитания.

Цельработы:

Определиильнойконценрастворарацию

кислотымет ндуктометрическогодомтитрования.

Оборудование:

Портативныйизмериэлек ельропроводности

температурыдлястандаризмерений,шсбюреткойныхатив,

мерныйцилиндр,стакан.

Реактивы:

Растворгидроксидакалияконцентрации0,05

М,

расолятворкислотынеизвестойконце, нойтрации

дистиллированнаявода.

Порядокработы:

1. Промытьстаканиэлектродячейкойдистиллированной

водой.

2. Спомощьюерногоцилиндраналитьвстакан50

млраствора

солякислотынеизвестойконце. нойтрации

3. Опуститьвстаканэлектрячейкойип меститьдстаканпод

сливбюрастетки

воромщелочи.

иизмеритьегоэлектр.Допобавлениероводность1

мл

щелочиизмерениеэлектропроводн

остирастворапроводить

дотехпор,поканеполучите4

–5возрастающихзначений

электраствораопр.Всерезультатызаписатьводности

рабочуютетрадь

.

Vщ

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

…

мл

æ,

Ом−1

7. Порезультатамизмеренийпостроитькривую

кондуктометрическоготитрования

−зависимость

электраствораопрводности

æотобъемадобавленной

щелочи Vщ.

где Cк –исконцентрациямаясолянойкислоты;

Cщ –концентрациящелочи(0,05

М);

Vк –об ъемвзядлятитрованияогорастворакислоты(50

мл);

Vэ –эквивалентныйобъщ,найденныйлочимпографику.

Вопросыкработе

1б

1. Вчемзаключаетсясущностькондуктометрии?Длякаких

целейиспользуютэтотметодв ико

-биологических

исследованиях?

кривойуказатьионы,которые

участвуют

электропроводностинавсехучасткахэтойкривой.

электропроводностинавсехучасткахэто

йзависимости.

Краткаятеория:

Присоприкосновензическидвуххимическилиф и

разнородныхматериапроводникметалл( 1 ( родаI)

—металл2

(провродаI),металлпровник( родаI) ник

—раствор оли

металлапров( II),одрастворэлектник1проводник( IIлита

рода)

—растворэлект2про(рIIвл)одит..тамежду)ник

нимивозникает

двойнойэлектрическийслойДЭС()

.ДЭСя

вляется

резупорядочльтатомраспределенияпротивоположнонного

заряженчастицнграницеыхразделафаз.ОбразованиеДЭС

приводиткскачкупотенциала

ϕ,которыйвусловиях

термодиравметаллнамическогоовесияпров( родаI) ник

—

расолиметаллатворпро(

водникродаII),называется

гальвани -

потенциалом.

Систесостоящая, изметалла,погруженноговраствор

электродом

соли,содержащейкатиэтметго,наызываетсялла

или полуэлементом.

Схеэлектможноставитьупреследующимобразом:

Меn+│Ме

φ>0,если

наэлектпротереаодевосскаетцияановления

Меn+ + ne– Ме 0,

φ<0,еслинаэлектпротереаодекаетисленияция

Me0 Ме n+ + ne–

Электроднымпотенциаметал ома

называется

равновеснаяразностьпотенци,воз границеикающаялов

фаз

провродаI/провникIIодизмереннаяникотносительно

стандартноговодороднэлектрода. го

Зависимостьэлектродного

потенциаламеталлаегоприроды,концмевнтрацииталла

раствореитемпвыуравнетурыжаН ,котороетсяниемста

дляэлектр

однойреакцииимеетвид

(электроднаяреакция

записываетсякакреакциявосстановления

):

(2.1)

где

− стандартныйэлектродныйпотм нциалталла

(равновеснаяразностьпотенцмеждуметирастворомаловлом

моль л−1); F −число

приа ктивностикатионовметр лластворе1

Фарадея(96500

Кл моль−1); R −универсальнаягазповаястоянная

(8,31 Дж моль−1град−1); n −числоэлектронов,участвующих

электроднойреакции;

- концмевнтрацииталла

астворе.

Последовательностьстандарэлекпотенциаловродных,

представленнпорядкевозрастанияилиуб( ы),хвания

называетсяэлектрохимичрядомнапряжеталловнияским

(приложениеВпаре4)эл. окисликтродбудеттовелем

электрод,значестандарие

тногоэлектродногопотенциала

котбо,инаоборотрогольше.

Гальваническийэлемент

–устройство,состоящееиздвух

илибоэле,вектротхимическаяодрэнергияов

окислительно-восстановитреакцииОВР)(перельнойходит

полезнуюэлектрическуюэнергиюна(

пример,ввидесв чения

лампынакал)прусловипространственногованиразделенияи

процекивосстаслениясов.Электрод,нкоторомовленияапри

работегальваничесэлементапротекцеисленияаетого,

называется анодом,эле,накоттридетопром

цесс

восстановления – катодом.

Э.Д.С.

(Е) –этоэлектродвижущаясила,котораячисленно

равнамаксимальнойработепоперемещениюзарядапозамкнутой

цепи.

E = Еправ − Елев

(2.2)

ПравилаИЮПАКдлязаписигальваническихэлементов

реакций,протек

ающихвних.

2. ВеличинаЭДСгальванцепической

Еопределяется

алгебраисуммскапчоескойковтенциаланаграниц х

раздвсфаз,енотакхлакакнаанодеп

ротекаетокисление,то

ЭДСрассч,выизчитываюттаясловогозначения

потенцикатодправого( электрла)значениепотенциалада

– правилоправогополюса

анодалевого(электрода)

.

Поэтому,

схемуэлементазаписываюттак,чтобылевый

элекбылотрицательнод

ымпр( окислениетекает),

правый

–положительныйпротекаетпроцесс(

восстановления).

располагалисьвеществаокисленнойформе(

Red).

Ox),асправа –в

восстановленной(

Схемамедно

-цинковогоэлектрэлементахимического(

элемента

Даниэля -Якоби )рис(

.5):

Рис. 5.Гальваническийэлемент

(−) Cu│Zn│ZnSO4¦ KCl¦С

uSO4│ Cu (+)

Наповерхмедэлектроданопргоститекает

восстановление

ионов меди

Cu2+ + 2e− → Cu,

Е0=0,337В

анаповерхнцинковогости

−окисленметаллическогоц: нка

Zn − 2e− → Zn2+,

Е0=-0,76В

Zn + Cu+ → Zn2+ + Cu.

Согласно(2и (.2).1)

Э.Д.С.медно

-цинковогогальваническ

ого

элемеравнта

,

(2.3)

(−) Cu│CuSO4¦ KCl¦С

uSO4│ Cu (+)

Э.Д.С.

C1

C2

таконцентрационногогальваническогоэлемента

равна:

E = Еправ − Елев.

,где С2>С1 (2.4)

а) Эле ктродныйпотенциал

стандартноговодородного

электрода описывуравнениемется

Нернста:

(2.5)

где Eo − стандартныйпотенциалводороднэлектрода; го

P

− давлениега

зообразнводор,равноегода

1 атм; СН+ −

концентрация Н+враст,равнаяоре

1 моль л−1.