Практикум по физической химии. Кондуктометрия: Методическое пособие, страница 8

.

Для его решения можно воспользоваться методом итераций, в качестве первого приближения принять, что

,

Это приближение состоит в том, что единственной причиной отличия l от l0 полагается неполная диссоциация электролита.

Для последующих приближений следует пользоваться выражением

.

Обычно достаточно вычислить a во втором приближении.

Проведение измерений и обработка результатов

Для измерения удельной электропроводности используют кондуктометр «Анион-4120».

В мерных колбах на 100 мл готовят рабочие растворы уксусной кислоты в дистиллированной воде. Всего готовят 10 растворов с концентрациями от 0.3 до 0.005 моль / л. Концентрации растворов уточняют титрованием раствором KOH. Растворы термостатируют при 25 0 С. Заливают растворы в измерительную ячейку, которая также термостатируется при 25 0 С, измеренные значения удельной электропроводности заносят в таблицу (см. с. 19), рассчитывают степень диссоциации кислоты.

Номер опыта

Конц.

кислоты, СА

моль/л

Удельн. электропроводн-ость, c

См× см–1

Эквивалентная электропроводность, l

См×см2×моль–1

Степень дис-социации, (первое приближние),

a1 = l / l0

Степень ди-ссоциации,

(второе при-ближение),

a2

Для определения константы диссоциации заполняют таблицу.

Номер опыта

СА

моль / л

a2

lgKa

Ka

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ЗАДАЧАМ К-1 и К-2

1. Назовите единицы измерения следующих величин: сопротивление, удельная электропроводность, эквивалентная электропроводность, подвижность иона, число переноса.

2. Как учитывается форма сосуда, в котором проводятся кондуктометрические измерения?

3. Когда для измерения электропроводности используют мост постоянного тока, а когда переменного? Способы снижения поляризации электродов.

4. Предельные законы кондуктометрии.

5. Теория Дебая–Хюккеля. Какую величину она позволяет рассчитать? Какая модель используется при построении теории? Электрофоретический и релаксационный эффекты.

6. Объясните, почему эквивалентная электропроводность раствора слабой кислоты резко возрастает при уменьшении её концентрации.

Задача К-3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТАНТЫ СКОРОСТИ РЕАКЦИИ СОЛЬВОЛИЗА трет-БУТИЛХЛОРИДА

Реакции замещения при насыщенном атоме углерода в алифатическом ряду изучены весьма полно благодаря фундаментальным работам школы Ингольда. Предметом исследования были реакции обмена галоида в галоидалкилах на другую частицу. Однако обнаруженные закономерности оказались достаточно общими и в дальнейшем широко использовались для объяснения кинетики многих других реакций.

В общем случае замещение частицы Х в молекуле RX агентом Y может происходить тремя способами в зависимости от природы Y, определяющей способ поставки электронов для образования новой связи R–Y:

 SN                   Y:   +   R : X   ¾®   Y : R   +   X:

 SR                    Y·   +   R : X   ¾®   Y : R   +   X·

SE                     Y    +   R : X   ¾®   Y : R   +   X

Если новая связь образуется за счет неподеленной пары электронов атакующего агента, то реакция называется нуклеофильным замещением и обозначается SN, а агенты Y: – нуклеофильными агентами. Примерами таких агентов могут служить OH, Н2О, NH3 и др., а примером реакции нуклеофильного замещения – гидролиз (СН3)3СCl:

H–O–H   +   R–Cl   ¾®    H+   +   H–O–R   +   Cl.

При радикальном замещении (SR) новая связь образуется за счет одного неспаренного электрона Y· и одного из электронов разрываемой связи.