ELEKTRIJUHTIVUSE MÄÄRAMINE (0)

FK laboratoorne töö nr.15
Jekaterina Miloserdova
ELEKTRIJUHTIVUSE MÄÄRAMINE
123364
KATB47
Tööülesanne. Eesmärgiks on määrata eletrolüüdi vesilahuste eri- ja ekvivalentjuhtivus erinevatel kontsentratsioonidel. Mõõdetakse juhtivusnõus elektroodide vahel paikneva lahusekihi takistus. Mõõtmisel kasutatavate elektroodide konstant määratakse kindla kontsentratsiooniga teadaoleva eritakistusega KCl lahuse abil.
Aparatuur. Töös kasutatakse juhtivusnõusse valatud elektrolüüdilahuse takistuse mõõtmiseks vahelduvvoolusilda P-38.
Töökäik. Juhtivusnõudel on jäigalt kinnitatud plaatinaelektroodid, mille pinna omadustest sõltub mõõtmise täpsus. Täpsete tulemuste saamiseks peavad elektroodid olema kaetud elektrolüütiliselt sadestatud plaatinamustaga. Mõõtmise järel hoitakse elektroode destilleeritud vees. Kui elektroodid on seisnud kuivalt , on raske kõrvaldada nende pinnalt elektrolüüte; sel juhul on parem lahustada plaatinamust kuningvees ning kanda elektroodidele värske sade.
Juhtivusnõu tuleb käsitseda erilise hoolikusega - elektroode ei tohi puudutada, samuti ei tohi
neid katse vältel teineteise suhtes nihutada.
Juhtivusnõu loputatakse paar korda uuritava lahusega ja seejärel pipeteeritakse vastavalt nõu
mahule selline lahuse hulk, et elektroodid oleksid 3 - 5 mm ulatuses kaetud.
Nõu täitmise pipetiga tingib nõue, et kõikide määramiste puhul oleks vedeliku hulk ühesugune. Pärast gaasimullide eraldumist asetatakse juhtivusnõu vesitermostaati, mille temperatuuri hoitakse püsivana 25,0±0,1 °C juures, erijuhtudel ka mõnel teisel juhendaja poolt määratud temperatuuril. Kui lahus juhtivusnõus on saavutanud termostaadi temperatuuri
(mitte varem kui 10 - 15 minuti pärast), ühendatakse elektroodid vahelduvvoolusillaga ja mõõdetakse lahusekihi takistus. Lahusekihi takistuse mõõtmine vahelduvvoolusillaga P-38 toimub järgmiselt:
1) sild ühendatakse vooluvõrku;
2) toitelüliti lülitatakse asendisse ~, seejuures süttib punane lamp;
3) juhtivusnõu ühendatakse klemmidega RX;
4) galvanomeetri lüliti viiakse asendisse "rpyбo˝ ja sild tasakaalustatakse võrdlusõla ning reohordi abil.
Seejärel viiakse lüliti asendisse ˝точно" ja rehordi lüliti abil sild tasakaalustatakse uuesti;
5) mõõdetav takistus Rx=mR, kus m - reohordi skaala näit ja R - võrdlusõla takistus;
6) mõõtmise lõpul viiakse toitelüliti neutraalasendisse, galvanomeetri lüliti asendisse "K3".
Enne katset loputatakse elektroode korduvalt juhtivusmõõtmiseks kasutatava kahekordselt destilleeritud veega ( erijuhtivus alla 5·10-4 S·m-1). Elektroodide puhtust saab kõige paremini kontrollida juhtivusvee takistuse mõõtmisega nõus. Seejärel täidetakse nõu veel kord ning mõõdetakse uuesti takistust. Protsessi korratakse, kuni juhtivus jääb ligikaudu püsivaks, mis näitab, et lisandid on kõrvaldatud.
Kui nõu on puhas, siis määratakse nõu konstant kindla kontsentratsiooniga (tavaliselt kasutatakse 0,02n) KCl lahuse abil, mis on laboratooriumis valmistatud kahekordselt kristallitud ning temperatuuril 600 °C kuumutatud KCl-st ning juhtivusveest. Elektroode loputatakse paar korda KCl lahusega. Nõu täidetakse pipetiga ja mõõdetakse takistus. Katset korratakse uue KCl lahusega.
Edasi mõõdetakse analoogiliselt kõigi uuritavate lahuste takistus. Lahuste kontsentratsiooni määrab praktikumi juhendaja. Lahused valmistatakse 100-ml mõõtekolbidesse laboratooriumis olevast tiitritud lahusest selle kvantitatiivsel ja järkjärgulisel lahjendamisel juhtivusveega.
Arvutamine. Katse andmed.
A.     Elektroodide konstandi määramine:
mõõdetud takistus 0,02n KCl lahusega:
1,18*100 Ω
0,02n Kcl erijuhtivus (temperatuuril 25°C) tabelist:
0,2767 S/m
   Nõu konstant K:
29.8836 1/m
B.     Nõrga elektrolüüdi lahus– äädikhape 0,3845n HCOOH (käsiraamatust)
λ0¯ = 54.6 Sm²/gekv * 10¯⁴
λ0+ = 349.8 Sm²/gekv * 10¯⁴
piiriline ekvivalentjuhtivus λ0 (ioonjuhtivuste summa):
404.4 Sm²/gekv * 10¯⁴ 0.04044
Jrk nr Lahuse normaalne kontsentratsioon (c), n Mõõdetud takistus, Ω Elektri- juhtivus (k), S/m Ekvivalent-juhtivus (λ), S*m²/gekv Dissotsiat-siooniaste (λ) Näiline dissotsiat-sioonikonstant (K) Keskmine näil. Diss. Konstant 1 0.19225 128 0.233465625 0.0012143856 0.0300293167 0.0001787305 0.0001757917 2 0.096125 180 0.16602 0.0017271261 0.0427083615 0.0001831546
3 0.048 270 0.11068 0.0023058333 0.0570186284 0.00016549
4 0.024 380 0.0786410526 0.0032767105 0.081026472 0.0001714597
5 0.01201 550 0.0543338182 0.0045240481 0.1118706266 0.0001692384
k1
dis. konst .
0.233465625 0.0012143856 0.0300293167 0.0001787305
0.16602 0.0017271261 0.0427083615 0.0001831546
0.11068 0.0023058333 0.0570186284 0.00016549
0.0786410526 0.0032767105 0.081026472 0.0001714597
0.0543338182 0.0045240481 0.1118706266 0.0001692384
Järeldus. Katse viga.
Käsiraamatu järgi on HCOOH näiline dissotsiatsioonikonstant K HCOOH =1,772∙10-4
0.0001772
Mina sain 1,76*10-4
0.000176
Katseviga= 0.68 %
Katse tulemusel saadud näiline dissotsiatsioonikonstant erineb käsiraamatust saadud dissotsiatsioonikonstandist vähesel määral.
Katse viga on suhteliselt väike: 0,68%. Katse sooritamisega võib rahule jääda.