Измерение удельной электропроводности воды

Опытная величина удельной электропроводности раствора электролита χ_р - включает в себя собственную электропровод­ность растворителя. Обычная дистиллированная вода в резуль­тате растворения в ней СО₂ и выщелачивания стекла обладает значительной электропроводностью (~ 1 · 10^–6ом^–1·см^–1). При малых концентрациях электролита электропроводность воды становится сравнимой с электропроводностью электролита, по­этому ее необходимо учитывать.

Чтобы найти истинную удельную электропроводность раство­ра электролита χ_ист, необходимо определить электропроводность раствора электролита и вычесть из этого значения электропро­водность воды

χ_ист. = χ_р.— χН₂О. (1)

Перед измерением χН₂0 электролитический сосуд тщательно промывают и заполняют дистиллированной водой. Измеряют сопротивление, данные заносят в табл. I. Заменив воду в сосуде, еще раз повторяют измерение сопротивления. Точность получен­ных значений сопротивления 5—10 % (большей точности добиться трудно).

После окончания измерений отключают электролитический сосуд и оставляют электроды в дистиллированной воде.

Форма отчета

1. Указать цель работы.

2. Составить блок-схему исследования.

3. Таблица I.

4. Таблица II.

Таблица 1

Определение константы электролитического сосуда

и удельной электропроводности дистиллированной воды

Номер измерения	Наполнение сосуда электроли­том	Rx , ом	χ электропроводность ом–1·см–1	Константа прибора С
1	1/50н. КСl
2	1/100н. КСl
3	вода
4	вода

Таблица II

Определение электропроводности растворов электролита

при температуре опыта

№ п/п	Концентрация С	Rx, ом	χр, ом–1·см –1	χист, ом–1·см –1	λ ом–1·см 2·г·экв–1	f λ

4. На основании полученных данных вычислить:

а) константу электролитического сосуда (см. уравнение 1);

б) удельную электропроводность дистиллированной воды и растворов электролита для семи разведении (см. уравнение 5);

в) истинную удельную электропроводность растворов электролита;

λ = χ ·1/С·1000. (2)

г) эквивалентную электропроводность растворов по уравнению (2), исполь­зуя найденное значение χ_ист;

д) эквивалентную электропроводность при бесконечном разведении λ∞ исходя из закона независимого движения ионов Кольрауша. Значения λ^–_∞ и λ ⁺_∞ взять из справочника;

5. Построить графики:

а) зависимости удельной и эквивалентной электропроводности, степени диссоциации от разведения раствора

χ = f(φ); λ = f(φ); f _λ =f(φ),

где φ = 1/С, – объем раствора (в литрах), в котором растворен 1 моль электролита, л/моль.

б) зависимости эквивалентной электропроводности от квадратного корня из концентрации раствора λ = f ().

Рекомендуемый масштаб при построении графиков: ось абсцисс: 8 см — максимальное разведение раствора, л; ось ординат: 1 см = 1·10^-4 или 1·10^-3 единиц удельной электропроводности; 1 см =10 единиц эквивалентной электро­проводности; 1 см = 0,02 (2%).

7. На графике λ = f () экстраполяцией полученных данных кС = 0 определить λ∞ и сопоставить со значением, рассчитанным по закону независимого движения ионов Кольрауша.

8.Сделать вывод.

9. Объяснить причину приближения значений λ по мере разбавления раствора к λ∞, f_х→ 1 и рассмотреть эффекты, понижающие электропроводность растворов сильных электролитов.