Определение удельной электропроводности и расчет константы диссоциации слабого электролита

Сосуд для измерения электропроводности промывают водой, затем исследуемым раствором, наливают в него 10 мл раствора электролита и термостатируют в течение 10 – 15 минут. Затем определяют сопротивление раствора электролита.

Такие измерения проводят для четырех-пяти различных концентраций. Разбавление раствора ведут в том же сосуде, в котором измеряют электропроводность. При каждом разбавлении из раствора удаляют ровно половину содержащегося в нем раствора и добавляют такое же количество дистиллированной воды. При этом необходимо пользоваться двумя пипетками одинаковой номинальной емкости (например, 5 мл, если общий объем исследуемого раствора 10 мл), одна из которых должна быть на "отбирание" жидкости, другая – на "вливание" ее.

Растворы после разбавления перемешиваются.

Результаты измерений представляют в виде таблицы 8.3.

Таблица 8.3 – Измерение сопротивления и расчет константы диссоциации слабой кислоты

По формулам (8.11) и (8.5) рассчитывают удельную и эквивалентную электропроводности и строят графики зависимости этих величин от концентрации.

Далее по уравнению (8.7), используя данные таблицы 9, вычисляют эквивалентную электропроводность при бесконечном разведении и используют это значение для вычисления степени диссоциации слабого электролита:

Из закона разведения Оствальда (для бинарного электролита)

8.12

вычисляют константу диссоциации. Проверка уравнения Оствальда может быть выполнена для уксусной, бензойной и других слабых кислот. Константа диссоциации этих электролитов не зависит от концентрации. На этом основывается специальный графический метод изображения результатов измерений электропроводности и проверки справедливости уравнения (8.12).

Если выразить степень диссоциации через отношение электропроводностей и подставить в уравнение (8.12), получим:

8.13

Решая это уравнение относительно lC, после некоторых преобразований, можно записать

т.е. произведение lC – эквивалентная электропроводность, умноженная на концентрацию раствора, представляет линейную функцию

где а = Кl₀² и b = -Кl₀ – постоянные величины. Откладывая значения lС в виде функции , действительно, на графике получаем прямую, если величина константы диссоциации не зависит от разбавления раствора.

Прямая, построенная в координатах , дает возможность определить величины l₀ и К.