- •Міністерство освіти і науки, молоді та спорту україни
- •Видання подається в авторський редакції вступ
- •Лабораторна робота № 1 Визначення інтегральної теплоти розчинення солі
- •Теоретичні відомості
- •Завдання на виконання роботи
- •Опрацювання результатів
- •Лабораторна робота № 1.2
- •Визначення інтегральної теплоти розчинення
- •Невідомої солі
- •Порядок виконання роботи
- •Опрацювання результатів
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 2 побудова та аналіз діаграм стану обмежено розчинних рідин
- •Теоретичні відомості
- •Завдання на виконання роботи
- •Прилади, лабораторний посуд та реактиви
- •Порядок виконання роботи
- •Опрацювання результатів
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 3 кріометричне визначення молярної маси речовини
- •Теоретичні відомості
- •Кріоскопічні сталі деяких розчинників
- •Визначення температури замерзання чистого розчинника
- •Визначення температури замерзання розчину
- •Завдання на виконання роботи
- •Установки, прилади, лабораторний посуд, реактиви
- •Порядок виконання роботи
- •Опрацювання результатів
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота №4 електропровідність розчинів електролітів
- •Теоретичні відомості
- •Електрична провідність розчинів слабких електролітів
- •Електрична провідність розчинів сильних електролітів
- •Методика виміру електричної провідності
- •Завдання на виконання роботи
- •Опрацювання результатів
- •Лабораторна робота № 4.2 визначення електропровідності розчинів сильних електролітів Порядок виконання роботи
- •Опрацювання результатів
- •Оцінка похибки вимірювань
- •Аналіз одержаних результатів, висновки
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 5 електрорушійні сили
- •Теоретичні відомості
- •Завдання на виконання роботи
- •Прилади, лабораторний посуд та реактиви
- •Порядок виконання роботи
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота №6 хімічна кінетика
- •Теоретичні відомості
- •Лабораторна робота № 6.1
- •Аналіз одержаних результатів, висновки
- •Лабораторна робота №6.2
- •Опрацювання результатів
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 7 визначення поверхневого натягу розчинів та розрахунок адсорбції на межі поділу розчин – повітря
- •Теоретичні відомості
- •Завдання на виконання роботи
- •Прилади, лабораторний посуд та реактиви
- •Порядок виконання лабораторної роботи
- •Характеристики пар
- •Опрацювання результатів
- •Поверхневий натяг розчинів оцтової кислоти
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 8 адсорбція на межі поділу тверде тіло – рідина. Обчислення питомої поверхні адсорбенту
- •Теоретичні відомості
- •Завдання на виконання роботи
- •Прилади, лабораторний посуд та реактиви
- •Порядок виконання роботи
- •Опрацювання результатів
- •Результати розрахунку адсорбції на межі поділу тверде тіло – рідина
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 9 методи одержання колоїдних систем
- •Теоретичні відомості
- •Будова колоїдної частинки
- •Прилади, лабораторний посуд, реактиви
- •Порядок виконання роботи № 9.4
- •Опрацювання результатів
- •Швидкість електрофоретичного перенесення визначають за рівнянням:
- •Опрацювання результатів
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 11 визначення коагулюючої дії золю гідроксиду заліза та перевірка правила шульце-гарді
- •Теоретичні відомості
- •Завдання на виконання роботи
- •Прилади, лабораторний посуд та реактиви
- •Порядок виконання роботи
- •Результати дослідження коагуляції золю гідроксиду заліза
- •Опрацювання результатів
- •Результати визначення порогу коагуляції та коагулюючої дії іонів різної валентності
- •Оцінка похибки вимірювань
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 12 визначення кінетики і ступеня набухання желатини
- •Теоретичні відомості
- •Лабораторна робота № 12.1 вагове визначення кінетики набухання желатину у спиртово-водних сумішах
- •Завдання на виконання роботи
- •Прилади, лабораторний посуд, реактиви
- •Порядок виконання роботи
- •Опрацювання результатів
- •Результати дослідження кінетики набухання желатину ваговим методом
- •Лабораторна робота № 12.2 вплив рН на ступінь набухання желатини та визначення ізоелектричної точки методом набухання
- •Завдання на виконання роботи
- •Прилади, лабораторний посуд та реактиви
- •Порядок виконання роботи
- •Опрацювання результатів
- •Результати дослідження кінетики набухання желатину в розчинах з різним значенням рН ваговим методом
- •Залежність граничного набухання желатину від рН розчину
- •Порядок виконання роботи
- •Опрацювання результатів
- •Залежність граничного ступеня набухання желатину від рН розчину
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 13 визначеня зв`язаної води індикаторним рефрактометричним методом
- •Теоретичні відомості
- •Завдання на виконання роботи
- •Прилади, лабораторний посуд та реактиви
- •Порядок виконання роботи
- •Опрацювання результатів
- •Оцінка похибки вимірювань
- •Питання для самоперевірки
- •Література
- •Фізична та колоїдна хімія методичні вказівки до виконання лабораторних робіт
- •Видання подається в авторський редакції
Електрична провідність розчинів слабких електролітів
В розчинах слабких електролітів при різних розведеннях іони рухаються незалежно один від одного і їх електрична провідність при нескінченному розведенні підпорядковується правилу адитивності, тому коли f=1 рівняння (4.6) має вигляд
(4.7)
При нескінченному розведені величина ступеню дисоціації прямує до одиниці =1, отже:
(4.8)
Виходячи із рівнянь 4.7 та 4.8, отримуємо закон Арреніуса:
(4.9)
Математичний вираз рівняння (4.8) отримав назву закону Кольрауша: еквівалентна електрична провідність при нескінченному розведенні дорівнює сумі рухливості іонів.
Електрична дисоціація являє собою зворотній процес, тому до нього може бути застосований закон діючих мас і константа електролітичної дисоціації, наприклад, для оцтової кислоти може бути записана
Якщо загальна концентрація С, а ступінь дисоціації ,
.
Тоді константа дисоціації з врахуванням (4.9) буде мати вигляд:
(4.10)
Рівняння (4.10) дістало назву закону розведення Оствальда, відповідно до якого константа електролітичної дисоціації за сталої температури не залежить від концентрації розчину.
Електрична провідність розчинів сильних електролітів
Сильні електроліти внаслідок повної дисоціації не підлягають закону діючих мас. Еквівалентна електрична провідність сильних електролітів відрізняється від такої слабких електролітів не тільки значенням, але й характером залежності від концентрації. Так, якщо навести графічно залежність від , для слабких електролітів у ділянці великих розведень одержується крива, а для сильних — пряма лінія, яка описується емпіричним рівнянням
(4.11)
В цьому рівнянні коефіцієнт а залежить від природи розчинника і температури. В цілому другий член рівняння xaрактеризує зменшення електричної провідності за рахунок взаємного гальмування іонів. Для визначення∞ проводять лінійну екстраполяцію до нульової концентрації. Відрізок, який відсікається на осі ординат, відповідає значенню ∞. Одержані значення порівняють з вирахуваними за рівнянням (4.8), яке справедливе для розведених розчинів сильних електролітів. Відношення електричної провідності за даної концентрації до електричної провідності при нескінченному розведенні для сильних електролітів називається коефіцієнтом електричної провідності
(4.12)
Цей коефіцієнт може приймати значення менше одиниці не в результаті неповної дисоціації, а за рахунок міжіонної взаємодії.
Методика виміру електричної провідності
Схему приладу для визначення опору провідника наведено на рис.4.3. Вона принципово не відрізняється від схеми моста для вимірювання опору провідників першого роду. Перша відмінність схеми полягає в тому, що для живлення моста тут застосовується не постійний, а змінний струм. Це роблять для того, щоб уникнути електролізу розчину і поляризації електродів. Суть цього явища: в результаті проходження постійного струму через розчин електроліту, наприклад, у розчині СН3СООН, на електродах відбуватимуться такі процеси:
на катоді 2Н++ 2е→2Н→Н2
на аноді 4ОН–– 4е→О2+2Н2О
Рис. 4.3. Схема для вимірювання електричної провідності розчинів |
Таким чином, при вимірах опору електроліту буде додаватися опір на електродах в результаті газовиділення. Джерелом змінного струму, як правило, є генератори звукової частоти. Задовільні результати одержують при вимірюванні з використанням струму промислової частоти (50 Гц). Так, на схемі (рис. 4.3) струм від джерела надходить в точку А, де він розгалужується до точок О і К, а потім через точку В повертається до джерела. |
Повзучий контакт К дозволяє, змінюючи співвідношення опорів R1 і R2, досягти відсутності струму в ланцюгу ОК, що фіксується індикатором (НІ). У якості індикатора може бути використаний осцилограф або гальванометр змінного струму.