ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение константы диссоциации слабого электролита (уксусной или бензойной кислоты) из "Практикум по физической химии" Это уравнение выражает закон paзбaвJleнuя Оствальда, проверка которого может быть выполнена для уксусной, бензойной и других слабых кислот. Константа диссоциации для этих электролитов не зависит от концентрации. На этом основывается специальный графический метод изображения результатов измерений электропроводности и проверки справедливости уравнения (1.18). [c.16] Концентрация растворов и их количество указываются преподавателем. [c.17] Результаты измерения и расчетов сводятся в таблицу. [c.17] При работе с 4—5 растворами разной концентрации слабого электролита строится график зависимости удельной и эквивалентной электропроводности от концентрации и разбавления. [c.17] Необходимые приборы и материалы ) установка для измерения электропроводности 2) термостат 3) сосуд для измерения электропро-одности 4) бензойная или уксусная кислота 5) набор мерной посуды. [c.17] Для измерения электропроводности служит специальный сосуд, показанный на рис. 12. В него предварительно пропускают инертный газ (например, азот из газометра) для предупреждения поглощения СОа из воздуха. Затем в сосуд наливают насыщенный раствор труднорастворимой соли (например, Ag l) и определяют удельную электропроводность раствора (см. работу 1). Измерения повторяют 2—3 раза до получения воспроизводимых результатов. Берут среднее арифметическое значение удельной электропроводности раствора и по (1.21) и (1.22) рассчитывают растворимость и произведение растворимости. [c.18] Результаты измерений и расчетов сводятся в таблицу. [c.18] Необходимые приборы и материалы ) установка для измерения сопротивлений 2) сосуд для измерения электропроводности 3) газометр с азотом 4) термостат 5) исследуемая соль и специально очищенная вода. [c.18] Экспериментальная часть Для кондуктометрического титрования пользуются обычным сосудом (см. рис. 10) или же специальными электродами (рис. 17), состоящими из двух платиновых пластинок, одни концы которых впаяны в стеклянный шарик, другие же через стеклянные трубочки выводятся к мосту Уитстона. Исследуемый раствор наливают в сосуд, в котором проводят титрование, и разбавляют примерно в 10—20 раз дистиллированной водой. Реагент приливается небольшими порциями из микробюретки или простой бюретки. После каждого приливания реагента раствор перемешивается мешалкой и его сопротивление измеряется по методу, описанному в работе 1. [c.22] Для выполнения задачи необходимо провести кондуктометрическое титрование сильной и слабой кислот, а также смеси сильной и слабой кислот сильным основанием. Концентрация кислот и сами кислоты указываются преподавателем. После этого выдается контрольный раствор, концентрацию которого необходимо определить. [c.23] Результаты измерений и расчетов сводятся в таблицу. [c.23] Необходимые приборы и материалы 1) установка для измерения сопротивлений или вместо нее электронный универсальный мост 2) сосуд для измерения электропроводности или специальные электроды для кондуктометрического титрования 3) термостат 4) реактивы (по указанию преподавателя). [c.23] При обсуждении в гл. I явлений электропроводности не были рассмотрены те электрохимические реакции, которые протекают на обоих электродах ячейки, когда к ним приложена электродвижущая сила от внешнего источника. [c.24] Между тем прохождение электрического тока через раствор электролита зависит не только от направленного движения положительных ионов к катоду и отрицательных к аноду. Носителями электрического тока во внешней цепи являются электроны. Они освобождаются на аноде в результате электрохимического окисления и, поступая далее во внешнюю цепь, перетекают к катоду, где связываются благодаря процессу электрохимического восстановления. Совокупность этих двух процессов носит назгание электролиза — разложения электролита при протекании электрического тока. [c.24] Процессы окисления на аноде и восстановления на катоде всегда строго сбалансированы. Это означает, что количество образовавшихся на аноде электронов в точности равно количеству электронов, участвующих в реакции восстановления на катоде. При всяком ином соотношении между анодным и катодным процессами электролиз мог бы приводить к нарушению электронейтральности системы, что никогда не наблюдается на практике. [c.24] Прежде чем перейти к выяснению соотношений, существующих между количеством электричества, пропущенного через раствор электролита, и числом молей веществ, прореагировавших на обоих электродах, следует установить, какие именно электрохимические процессы в принципе могут протекать на аноде и катоде электролитической ячейки при прохождении электрического тока. [c.24] Такого рода процессы носят название электроосаждения металлов. [c.25] Явление электролиза на примере разложения воды под действием электрического тока впервые было обнаружено еще в конце XVIII столетия. Существование строгой пропорциональности между количеством протекшего электричества и количеством выделенного на электродах вещества было установлено значительно позже М. Фарадеем. Открытые им в 1833 г. законы электролиза по существу приводятся к одному фундаментальному положению, непосредственно вытекающему из самой природы электрохимических реакций. Закон Фарадея состоит в утверждении, что на каждый фарадей количества электричества, пропущенного через электролитическую ячейку, в электрохимическую реакцию на аноде и на катоде вступает по одному грамм-эквиваленту вещества. [c.26] Рассмотрим количественно процессы, протекающие на электродах электролизера. Переход атома металла с поверхности анода в раствор в виде однозарядного иона приводит к появлению во внешней цепи одного свободного электрона. Напротив, разряд иона металла на катоде при электролизе раствора соли этого металла сопровождается связыванием одного электрона, поступающего на катод из внешней цепи. Таким образом, на каждый электрон, прошедший во внешней цепи, на аноде и на катоде электролитической ячейки в реакции участвует по одному атому металла (при условии, что ионы металла в растворе однозарядные). [c.26] Соответственно результатом протекания во внешней цепи не одного электрона, а моля электронов, было бы растворение одного грамм-атома металла на аноде с образованием однозарядных ионов и разряд моля этих ионов из раствора на катоде. Суммарный электрический заряд, перенесенный при этом, равен еЛ =96 500 к, где 8 — заряд иона в кулонах. Число р=96 500, как известно, носит название числа Фарадея. [c.26] Вернуться к основной статье