Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Методика выполнения работы и ее обоснование

Поиск

Растворимость соли C (моль×дм–3) – это ее равновесная молярная концентрация в насыщенном растворе. В случае малорастворимой соли ее растворимость в единицах молярной концентрации можно рассчитать, измерив электрическую проводимость насыщенного раствора такой соли по уравнению:

C = kсоли.                                      (2.1)   

Молярная электрическая проводимость такого раствора (l) практически равна молярной проводимости его при бесконечном разведении (l¥), вследствие малой концентрации электролита в растворе. Величину l¥ можно рассчитать по справочным данным, используя уравнение

l¥ = l+¥ + l¥                                          (2.2)

Вместо удельной электрической проводимости соли (kсоли) используют разность (kр–ра – kводы), так как проводимости воды (kводы) и раствора (kр–ра) в этом случае соизмеримы. Таким образом, определив величину l¥ и удельные электрические проводимости воды и раствора исследуемой соли, можно вычислить растворимость соли по уравнению

C = , моль×дм–3.                       (2.3)

Зная растворимость соли, определяют ее произведение растворимости (KS), то есть константу равновесия гетерогенной реакции растворения малорастворимой соли:

Mn+An (тв.) «n+Mz+(aq) + nAz–(aq).                   (2.4)

Константа равновесия такой реакции, называемая произведением растворимости соли, равна:

KS = a + n+× a n,                                      (2.5)

где a + и a – активности катиона и аниона в растворе, n+ и n – число катионов и анионов в составе электролита. Если в растворе отсутствуют электролиты, содержащие ионы исследуемой соли и практически полностью отсутствуют другие электролиты, то, учитывая малую растворимость соли, можно перейти от активностей компонентов к их концентрациям. Тогда из уравнения (2.5) получаем:

KS = C + n+× C n.

Исходя из (2.4) концентрация катионов C + = n+ C и анионов C = n C. Тогда получаем:

KS = C nn+n+nn,                                    (2.6)

где n+ + n = n, С – молярная концентрация соли в исследуемом растворе (растворимость соли).

Таким образом, произведение растворимости малорастворимой соли определяется концентрацией насыщенного раствора этой соли и числом ее ионов в растворе.

Например:

1. AgCl «Ag+ + Cl; n+ = 1; n = 1; n = 2; KS = C 2×11×11 = C 2.

2. MgSO4 «Mg2+ + SO4 2–; n+ = 1; n = 1; n = 2; KS = C 2×11×11 = C 2.

3. CaCl2 «Ca2+ + 2Cl; n+ = 1; n = 2; n = 3; KS = C 3×22×11 = 4 C 3.

4. Ca3(PO4)2 «3Ca2+ + 2PO4 2–; n+ = 3; n = 2; n = 5; KS = C 5×33×22 = 108 C 5.

 

Лабораторной работе должен предшествовать опыт по определению постоянной сосуда для электрохимических измерений. Если работы выполняются на одной установке в течение одного лабораторного занятия, то достаточно этот опыт провести один раз.

Определение постоянной сосуда (j)

Постоянной сосуда является отношение расстояния между электродами (l) к площади каждого из электродов (S), используемых в электрохимической ячейке для измерения электропроводности раствора (L). Она определяется экспериментально. Для этого измеряют электрическую проводимость раствора (L), удельная электрическая проводимость которого известна. Обычно для этой цели используется 0,01 М раствор KCl. Значение k для этих растворов для заданной температуры берут из приложения. Тогда, для полученных значений k и R рассчитывают постоянную сосуда (j) по уравнению для удельной электропроводности k

k = j,                                      (2.7)

где j – постоянная сосуда.

Отсюда j = kKCl R KCl = , см–1.                                                   (2.8)

Сосуд для измерения вместе с электродами промывают дистиллированной водой и исследуемым раствором. Затем в сосуд помещают 20 см3 0,01 М раствора KCl, при этом электроды должны быть полностью покрыты раствором. Электроды сосуда подсоединяют к измерительной цепи и определяют его электрическую проводимость (L), после чего рассчитывают постоянную сосуда по уравнению (2.8).

 

Порядок выполнения работы

1. Определяют константу прибора j по методике, описанной выше.

2. Определяют удельную электропроводность воды. Для этого 20 см3 дважды перегнанной воды помещают в сосуд для кондуктометрических измерений. Измеряют электропроводность воды и рассчитывают ее удельную электропроводность (kводы) по уравнению (2.7).

3. Измеряют электропроводность насыщенного раствора соли. Для этого раствор слегка взбалтывают; 20 см3 мутного, но без осадка, раствора переносят в измерительный сосуд. Дождавшись осветления раствора, производят измерение его сопротивления. Рассчитывают удельную электропроводность  раствора соли (kсоли) по уравнению (2.7), растворимость соли по уравнению (2.3) и произведение растворимости по уравнению (2.6).

4. Экспериментальные и расчетные данные заносят в таблицу. Полученный результат сопоставляют со справочным значением произведения растворимости данной соли.

 

Рекомендуемый вид таблицы

Электролит:               

Температура опыта:

 

  №   L,См   k, См× см–1 kсоли = kр–ра – kводы, См×см–1   l¥, см2×См×моль–1   Растворимость, С, моль×дм–3   Произведение растворимости, KS
1 Вода            
2 Раствор соли            

 

 

Работа № 3



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2021-05-11; просмотров: 82; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.188.218.134 (0.006 с.)