Töö nr. 15f: Elektrijuhtivuse määramine (0)

TTÜ
Materjaliteaduse instituut
füüsikalise keemia õppetool
Töö nr. 15f
Elektrijuhtivuse määramine
Õpperühm:
Töö teostamise
kuupäev:
Kontrollitud:
Arvestatud:
Joon. 13. Juhtivusnõud
Tööülesanne
Määrata elektrolüüdi vesilahuste eri- ja ekvivalentjuhtivus kontsentratsioonidel, millel mõõdetakse juhtivusnõus elektroodide vahel paikneva lahusekihi takistust. Mõõtmisel kasutatavate elektroodide konstant määratakse kindla kontsentratsiooniga teadaoleva eritakistusega KCl lahuse abil. Katsetulemuste töötlus toimub kahes variandis : nõrga elektrolüüdi korral arvutatakse dissotsiatsiooniastmed ja –konstant, tugeva elektrolüüdi lahuse puhul leitakse katseandmete alusel ekvivalentjuhtivus lõpmatul lahjendusel.
Töö käik
Töös kasutatakse juhtivusnõusse valatud elektrolüüdilahuse takistuse mõõtmiseks vaheluvvoolusilda P-38.
Juhtivusnõu loputada paar korda uuritava lahusega ning seejärel pipeteerida vastavalt nõu mahule selline hulk, et elektroodod oleksid 3-5 mm ulatuses lahusega kaetud. Kõikide mõõtmiste puhul peab vedeliku hulk olema ühesugune. Juhtivusnõu asetada vesitermostaati, mille temperatuuri hoida püsivana 25°C. Juhtivusnõud hoida 10-15 min termostaadis, seejärel ühedada elektroodid vahelduvvoolusillaga ja mõõta lahusekihi takistus.
Samal viisil määrata ka lahjenduste takistused. Katsete lõpetamisel tuleb elektroodid jätta destilleeritud vette seisma.
Valemid
Nõu konstant:
Elektrijuhtivus:
Ekvivalentjuhtivus:
Piiriline ekvivalentjuhtivus:
Näiline dissotsiatsioonikonstant :
Katsetulemused
A. Elektroodide konstandi määramine:
mõõdetud takistus 0,02 n KCl lahusega 1) 162,5 Ω.
2) 164 Ω ;
0,02 n KCl erijuhtivus (temperatuuril 25 °C) 0,2767 Cm/m;
nõu konstant
B. Nõrga elektrolüüdi lahus:
elektrolüüt HCOOH
piiriline ekvivalentjuhtivus λ0 = 0,04044 S·m2/gekv
Jrk
nr.
Lahuse normaalne kontsentratsioon
n
Mõõdetud takistus
R, Ω
Elektri- juhtivus
S/m
Ekvivalent-juhtivus
λ,
Dissotsiat-siooniaste
Näiline dissotsiat-siooni-konstant
Kd
1.
0,1927
250
0,18068
9,377·10-4
0,0232
1,061·10-4
2.
0,09635
279
0,16190
1,680·10-3
0,0416
1,736·10-4
3.
0,048175
368
0,12275
2,548·10-3
0,0630
2,041·10-4
Keskmine dissotsiatsioonikonstant: 1,612·10-4
Dissotsiatsioonikonstant kirjanduse andmetel: Kh=1,7·10-4
Katsevea arvutus
Järeldused
Arvutuste tulemusena tuli sipelghappe dissotsiatsioonikonstant 1,612·10-4, tegelikkuses on aga HCOOH dissotsiatsioonikonstandi väärtuseks 1,7·10-4. Veaarvutuste kohaselt polnud viga väga suur - 5,15%, järelikult võib katse sooritamisega rahule jääda.