KONDUKTOMETRIA. Konduktometria. Przewodnictwo elektrolityczne. Przewodnictwo elektrolityczne zaleŝy od:



Podobne dokumenty
6. ph i ELEKTROLITY. 6. ph i elektrolity

Inżynieria Środowiska

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak

RÓWNOWAGI W ROZTWORACH ELEKTROLITÓW.

ĆWICZENIE 2 KONDUKTOMETRIA

- w nawiasach kwadratowych stężenia molowe.

dla której jest spełniony warunek równowagi: [H + ] [X ] / [HX] = K

Roztwory buforowe (bufory) (opracowanie: dr Katarzyna Makyła-Juzak)

RÓWNOWAGI W ROZTWORACH ELEKTROLITÓW

Temat 7. Równowagi jonowe w roztworach słabych elektrolitów, stała dysocjacji, ph

Scenariusz lekcji w technikum zakres podstawowy 2 godziny

10. ALKACYMETRIA. 10. Alkacymetria

Celem dwiczenia są ilościowe oznaczenia metodą miareczkowania konduktometrycznego.

1. Stechiometria 1.1. Obliczenia składu substancji na podstawie wzoru

Mechanizm działania buforów *

Równowagi w roztworach wodnych

Obliczenia chemiczne. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny

Wyznaczanie stałej dysocjacji pk a słabego kwasu metodą konduktometryczną CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA. Tabela wyników pomiaru

LICEALIŚCI LICZĄ PRZYKŁADOWE ZADANIA Z ROZWIĄZANIAMI

Równowagi jonowe - ph roztworu

Oznaczanie kwasu fosforowego w Coca-Coli

Skład zespołu (imię i nazwisko): (podkreślić dane osoby piszącej sprawozdanie):

Kwas HA i odpowiadająca mu zasada A stanowią sprzężoną parę (podobnie zasada B i kwas BH + ):

Metody Badań Składu Chemicznego

MIARECZKOWANIE ALKACYMETRYCZNE

Repetytorium z wybranych zagadnień z chemii


Chemia - B udownictwo WS TiP

Zad: 5 Oblicz stężenie niezdysocjowanego kwasu octowego w wodnym roztworze o stężeniu 0,1 mol/dm 3, jeśli ph tego roztworu wynosi 3.

PRZYKŁADOWE ROZWIĄZANIA ZADAŃ

g % ,3%

1. za pomocą pomiaru SEM (siła elektromotoryczna róŝnica potencjałów dwóch elektrod) i na podstawie wzoru wyznaczenie stęŝenia,

VI Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2013/2014

Wymagania programowe na poszczególne oceny. Chemia Kl.2. I. Kwasy

SEMINARIUM Z ZADAŃ ALKACYMETRIA

1 Hydroliza soli. Hydroliza soli 1

CHEMIA BUDOWLANA ĆWICZENIE NR 2

HYDROLIZA SOLI. 1. Hydroliza soli mocnej zasady i słabego kwasu. Przykładem jest octan sodu, dla którego reakcja hydrolizy przebiega następująco:

STAłA I STOPIEŃ DYSOCJACJI; ph MIX ZADAŃ Czytaj uważnie polecenia. Powodzenia!

Równowagi w roztworach wodnych

ANALIZA MIARECZKOWA. ALKACYMERIA

Materiały dodatkowe do zajęć z chemii dla studentów

NaOH HCl H 2 SO 3 K 2 CO 3 H 2 SO 4 NaCl CH 3 COOH

Przeliczanie zadań, jednostek, rozcieńczanie roztworów, zaokrąglanie wyników.

MIARECZKOWANIE ALKACYMETRYCZNE

WPŁYW SUBSTANCJI TOWARZYSZĄCYCH NA ROZPUSZCZALNOŚĆ OSADÓW

Chemia nieorganiczna Zadanie Poziom: podstawowy

Wojewódzki Konkurs Przedmiotowy z Chemii dla uczniów dotychczasowych gimnazjów województwa śląskiego w roku szkolnym 2017/2018

Odpowiedź:. Oblicz stężenie procentowe tlenu w wodzie deszczowej, wiedząc, że 1 dm 3 tej wody zawiera 0,055g tlenu. (d wody = 1 g/cm 3 )

Przewodnictwo elektrolitów (7)

Miareczkowanie alkacymetryczne Coca-Coli i soków owocowych

Roztwory mocnych elektrolitów ćwiczenia 1

Równowaga kwasowo-zasadowa

III Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2010/2011. ETAP I r. Godz Zadanie 1

WYZNACZANIE STAŁEJ DYSOCJACJI SŁABEGO KWASU ORGANICZNEGO

Zadanie: 1 (1 pkt) Oblicz stężenie molowe jonów OH w roztworze otrzymanym przez rozpuszczenie 12g NaOH w wodzie i rozcieńczonego do 250cm 3

Równowagi w roztworach elektrolitów

SPRAWOZDANIE 2. Data:... Kierunek studiów i nr grupy...

Chemia - laboratorium

OCENA CZYSTOŚCI WODY NA PODSTAWIE POMIARÓW PRZEWODNICTWA. OZNACZANIE STĘŻENIA WODOROTLENKU SODU METODĄ MIARECZKOWANIA KONDUKTOMETRYCZNEGO

Zadania dodatkowe z konwersatorium z podstaw chemii Semestr letni, rok akademicki 2012/2013

W rozdziale tym omówione będą reakcje związków nieorganicznych w których pierwiastki nie zmieniają stopni utlenienia. Do reakcji tego typu należą:

PODSTAWY CHEMII INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA. Wykład 2

Przewodnictwo elektrolitów (7)

Wykład 11 Równowaga kwasowo-zasadowa

STĘŻENIE JONÓW WODOROWYCH. DYSOCJACJA JONOWA. REAKTYWNOŚĆ METALI

ELEKTROLITY, KWASY, ZASADY I SOLE. HCl H + + Cl - (1).

Bufory ph. Pojemność buforowa i zakres buforowania

HYDROLIZA SOLI. Przykładem jest octan sodu, dla którego reakcja hydrolizy przebiega następująco:

PODSTAWY STECHIOMETRII

Procentowa zawartość sodu (w molu tej soli są dwa mole sodu) wynosi:

Sporządzanie roztworów buforowych i badanie ich właściwości

PODSTAWOWE POJĘCIA I PRAWA CHEMICZNE

Chemia Nieorganiczna ćwiczenia CHC012001c Powtórzenie materiału II

Eksperyment laboratoryjny, burza mózgów, pogadanka, praca z całym zespołem, praca w grupach, praca indywidualna.

Rozcieńczanie, zatężanie i mieszanie roztworów, przeliczanie stężeń

Zadanie 2. [2 pkt.] Podaj symbole dwóch kationów i dwóch anionów, dobierając wszystkie jony tak, aby zawierały taką samą liczbę elektronów.

RÓWNOWAGI KWASOWO-ZASADOWE W ROZTWORACH WODNYCH

13. TERMODYNAMIKA WYZNACZANIE ENTALPII REAKCJI ZOBOJĘTNIANIA MOCNEJ ZASADY MOCNYMI KWASAMI I ENTALPII PROCESU ROZPUSZCZANIA SOLI

WARSZTATY olimpijskie. Co już było: Atomy i elektrony Cząsteczki i wiązania Stechiometria Gazy, termochemia Równowaga chemiczna Kinetyka

VIII Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2015/2016

Zagadnienia z chemii na egzamin wstępny kierunek Technik Farmaceutyczny Szkoła Policealna im. J. Romanowskiej

Równowagi w roztworach wodnych

roztwory elektrolitów KWASY i ZASADY

Wojewódzki Konkurs Przedmiotowy z Chemii dla uczniów gimnazjów województwa śląskiego w roku szkolnym 2015/2016

HYDROLIZA SOLI. ROZTWORY BUFOROWE

Opracowanie: dr Jadwiga Zawada, dr inż. Krystyna Moskwa

3p - za poprawne obliczenie stężenia procentowego i molowego; 2p - za poprawne obliczenie jednej wymaganej wartości;

WOJEWÓDZKI KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM W ROKU SZKOLNYM 2017/2018 STOPIEŃ WOJEWÓDZKI 9 MARCA 2018 R.

Materiały dodatkowe do zajęć z chemii dla studentów

Wodorotlenki. n to liczba grup wodorotlenowych w cząsteczce wodorotlenku (równa wartościowości M)

WYZNACZANIE STAŁEJ DYSOCJACJI p-nitrofenolu METODĄ SPEKTROFOTOMETRII ABSORPCYJNEJ

Konkurs Chemiczny dla gimnazjalistów województwa zachodniopomorskiego w roku szkolnym 2018/2019. Etap wojewódzki

VII Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2014/2015

Arkusz zadań dla I roku Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska Chemia II (semestr II)

Reakcje utleniania i redukcji Reakcje metali z wodorotlenkiem sodu (6 mol/dm 3 )

PEHAMETRIA I ROZTWORY BUFOROWE

Chemia nieorganiczna Zadanie Poziom: rozszerzony Punkty

Maria Bełtowska-Brzezinska, Tomasz Węsierski

Transkrypt:

KONDUKTOMETRIA Konduktometria Metoda elektroanalityczna oparta na pomiarze przewodnictwa elektrolitycznego, którego wartość ulega zmianie wraz ze zmianą stęŝenia jonów zawartych w roztworze. Przewodnictwo elektrolityczne Zjawisko skierowanego przenoszenia ładunku elektrycznego przez dodatnie i ujemne jony znajdujące się w roztworze elektrolitu pod wpływem przyłoŝonego zewnętrznego pola elektrycznego. Przewodnictwo elektrolityczne zaleŝy od: ruchliwości jonów limitowana wielkością i ładunkiem jonów oraz rodzajem rozpuszczalnika, stęŝenia elektrolitu, temperatury roztworu, obecności innych związków zdysocjowanych.

Przewodnictwo roztworów rozcieńczonych Przewodnictwo roztworów stęŝonych

Wpływ temperatury na przewodnictwo właściwe roztworu NaCl

W wodnych roztworach o duŝym rozcieńczeniu w temperaturze 25 o C ruchliwość jonów niewiele się róŝni od siebie i wynosi: ~5 10-4 Ruchliwość jonów OH - i H 3 O + : OH - = 20,5 10-4 ; H 3 O + = 36,2 10-4 Ruchliwość jonów moŝna zapisać w szeregu: dowolny jon < OH - < H 3 O + Miarą przewodnictwa elektrolitu jest przewodnictwo właściwe, które definiujemy jako przewodnictwo 1 cm 3 roztworu. Większość konduktometrów mierzy przewodnictwo właściwe, które moŝna obliczyć ze wzoru:,gdzie: σ konduktywność (przewodność właściwa), R opór elektrolitu [Ω] o przekroju S [m 2 ] i długości l [m]; ρ opór właściwy [Ω m]. Rzadziej stosuje się przewodność elektryczną roztworu (λ):,gdzie: R opór roztworu [Ω].

Miareczkowanie konduktometryczne: Miareczkowanie w układzie kwas zasada: a) Miareczkowanie mocnego kwasu HX mocną zasadą MOH lub odwrotnie. Przykład: miareczkowanie kwasu solnego za pomocą wodorotlenku potasu. H + + Cl - + K + + OH - H 2 O + K + + Cl - Krzywa miareczkowania mocnego kwasu przy uŝyciu mocnej zasady Podczas miareczkowania mocnego kwasu mocną zasadą ruchliwe jony hydroniowe (H 3 O + ) zostają związane w niezdysocjowane cząsteczki wody. Na ich miejsce pojawiają się mniej ruchliwe jony metalu. Po przekroczeniu punktu końcowego miareczkowania (PK) zaczyna rosnąć przewodnictwo ze względu na wzrost stęŝenia jonów wodorotlenkowych (OH - ).

b) Miareczkowanie słabego kwasu mocną zasadą. Przykład: Reakcja kwasu octowego z wodorotlenkiem sodu. CH 3 COOH + Na + + OH - CH 3 COO - + Na + + H 2 O Krzywa miareczkowania słabego kwasu mocną zasadą Początkowe zmniejszenie przewodnictwa spowodowane jest wiązaniem niewielkiej ilości jonów hydroniowych pochodzących ze słabo dysocjowanego kwasu. Następnie wzrost przewodności jest wynikiem tworzenia dobrze dysocjującej soli (octanu sodu). Po przekroczeniu PK następuje silny wzrost przewodnictwa w wyniku pojawienia się jonów wodorotlenkowych.

c) Miareczkowanie słabego kwasu słabą zasadą lub odwrotnie. Przykład: Miareczkowanie kwasu octowego wodorotlenkiem amonu. CH 3 COOH + NH 4 OH NH 4 + + CH 3 COO - + H 2 O Krzywa miareczkowania kwasu octowego, zasadą amonową Początkowe zmniejszenie przewodnictwa spowodowane jest wiązaniem niewielkiej ilości jonów hydroniowych pochodzących ze słabo dysocjowanego kwasu. Potem przewodność rośnie na skutek tworzenia się jonu amonowego (NH 4 + ), a po przekroczeniu PK ustala się na pewnym poziomie gdyŝ przewodność trudno dysocjującego NH 4 OH jest niewielka.

d) Miareczkowanie mocnego kwasu słabą zasadą. Przykład: Reakcja kwasu solnego z wodorotlenkiem amonu. H + + Cl - + NH 4 OH NH 4 + + Cl - + H 2 O Krzywa miareczkowania mocnego kwasu przy uŝyciu słabej zasady Podczas miareczkowania mocnego kwasu słabą zasadą ruchliwe jony hydroniowe (H 3 O + ) zostają związane w niezdysocjowane cząsteczki wody. Po neutralizacji kwasu przewodność właściwa ustala się na pewnym poziomie gdyŝ przewodność trudno dysocjującego NH 4 OH jest niewielka.

e) Miareczkowanie mieszaniny mocnego i słabego kwasu przy uŝyciu mocnej zasady. Przykład: Reakcja kwasu solnego i kwasu octowego z wodorotlenkiem sodu. H + + Cl - + CH 3 COOH + 2Na + + 2OH - Na + + CH 3 COO - + Na + +Cl - + 2H 2 O Krzywa miareczkowania mieszaniny kwasu solnego i octowego za pomocą wodorotlenku sodu Przed PK1 wykres zachowuję się jak przy miareczkowaniu mocnego kwasu mocną zasadą. Po punkcie PK1 krzywa przyjmuje postać miareczkowania słabego kwasu mocną zasadą. Najpierw reaguje mocniejszy kwas o większej stałej dysocjacji.

Zadanie: obliczenie całkowitej zawartości kwasów zawartych w soku owocowym w przeliczeniu na kwas jabłkowy. Na podstawie wykresu sporządzonego z danych doświadczalnych wyznacza się objętość trójetanoloaminy, która odpowiada punktowi PK. Krzywa miareczkowania kwasu jabłkowego, trójetanoloaminą. Znając stęŝenie molowe trójetanoloaminy (0,5000 mol dm 3 ) oraz objętość jaka została zuŝyta do zobojętnienia (estryfikacji) kwasu jabłkowego, moŝemy napisać proporcję: 0,5000 mola trójetanoloaminy 1000 cm 3 roztworu x mola trójetanoloaminy 5 cm 3 roztworu x = 0,0025 mola trójetanoloaminy czyli w 5 cm 3 roztworu trójetanoloaminy, która została zuŝyta do zmiareczkowania (zobojętnienia) kwasu jabłkowego znajduje się 0,0025 mola trójetanoloaminy.

Na podstawie równania reakcji moŝna stwierdzić, Ŝe do zobojętnienia 3 moli kwasu jabłkowego potrzeba 2 moli trójetanoloaminy. Z tego wynika: 3 mole kw. jabłkowego 2 mole trójetanoloaminy x mola kw. jabłkowego 0,0025 mola trójetanoloaminy x = 0,00375 mola kw. jabłkowego zostało zobojętnione przez 0,0025 mola trójetanoloaminy tyle moli kwasu jabłkowego znajduje się w porcji wziętej do analizy (10g soku), teraz pozostaje obliczyć: ile gramów kwasu jabłkowego stanowi 0,00375 mola tego kwasu? W tym celu naleŝy obliczyć masę cząsteczkową kwasu jabłkowego. Kwas jabłkowy zbudowany jest z 4 atomów C, 5 at. O i 6 at. H. HOOC-CH 2 -CH(OH)-COOH Masy molowe poszczególnych pierwiastków wynoszą: M C = 12, M O = 16, M H = 1, a zatem masa cząsteczkowa kwasu jabłkowego wynosi: M kw. jabłkowego = 4 12+5 16+6 1 = 134

Na podstawie znajomości ilości moli kwasu jabłkowego w 10 g soku jabłkowego oraz znajomości masy cząsteczkowej tego kwasu moŝna wyliczyć masę kwasu jabłkowego w 10 g soku owocowego. 1 mol kw. jabłkowego 134 g kw. jabłkowego 0,00375 mola kw. jabłkowego x g kw. jabłkowego x = 0,5025g kw. jabłkowego Tyle gram kwasów znajduje się w 10g soku wziętego do analizy w przeliczeniu na kwas jabłkowy. Zwykle podaje się zawartość kwasów w przeliczeniu na kwas jabłkowy w 100g produktu, dlatego uzyskany wynik naleŝy przeliczyć na 100g soku: Odpowiedź: w 10 g soku 0,5025 g kwasów w 100g soku x g kwasów x = 5,025 g zawartość kwasów w 100g soku W badanym soku zawartość kwasów w przeliczeniu na kwas jabłkowy stanowi ~5% wagowych produktu (soku).

Imię i nazwisko: Data wykonania ćwiczenia: Grupa: Ocena: Data oddania sprawozdania: Temat: 1. Wstęp teoretyczny: Wyjaśnij pojęcia: konduktometria (definicja i zastosowanie) przewodnictwo elektrolityczne (def. i od czego zaleŝy) miareczkowanie konduktometryczne (krzywe miareczkowania konduktometrycznego wraz z przykładowymi reakcjami chemicznymi) 2. Przebieg ćwiczenia: Wszystkie etapy po kolei w punktach, jak było wykonywane ćwiczenie. 3. Opracowanie wyników: uzyskane wyniki miareczkowania zanotować w tabeli, wykreślić zaleŝność przewodnictwa od objętości dodawanego titranta, na podstawie wykresu zaznaczyć punkt końcowy miareczkowania, obliczyć masę kwasu w badanym roztworze, zapisać reakcję zobojętniania. 4. Wnioski: ile kwasu (%) znajduję się w badanym roztworze, czy pomiar został prawidłowo wykonany uzasadnij.