Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

im. Prezydenta Stanisława Wojciechowskiego

w Kaliszu

Laboratorium z Analizy Chemicznej Wody i Ścieków

Konduktometria

Oznaczenie mieszaniny kwasów solnego i octowego

Przygotowali:

Zarys teorii.

Konduktometria jest to dział elektrochemii oraz metoda chemicznej analizy instrumentalnej obejmujące badania przewodnictwa elektrycznego elektrolitów (przewodnictwa jonowego). Do pomiarów przewodności roztworów elektrolitów służy konduktometr.

Konduktometr jest to przyrząd do pomiaru przewodności roztworów elektrolitów, stosowany często do orientacyjnych pomiarów zanieczyszczenia lub zasolenia wody, a także w miareczkowaniu konduktometrycznym (miareczkowanie).

Przewodnictwo roztworu G jest to odwrotność oporu R roztworu pomiędzy elektrodami.

Jednostką przewodności właściwej jest simens na metr, S/m. Przewodność właściwa wody destylowanej jest rzędu 10^-5 S/m i szybko rośnie ze wzrostem stężenia rozpuszczonych w wodzie substancji jonowych.

Przewodnictwo właściwe jest to przewodnictwo elektrolitu zawartego pomiędzy elektrodami o powierzchni jednostkowej (1m³), oddalonymi od siebie o jednostkę długości (1m). Opór takiego elektrolitu nazywamy oporem właściwym ρ. W rezultacie przewodnictwo właściwe jest równe odwrotności oporu właściwego.

Przewodnictwo molowe roztworu λ jest to przewodnictwo roztworu znajdującego się między elektrodami o jednostkowej powierzchni i odległych od siebie tak, że pomiędzy nimi znajduje się roztwór zawierający 1 mol elektrolitu.

Graniczne przewodnictwo równomolowe jest to graniczna wartość, do jakiej dąży przewodnictwo molowe, gdy stężenie elektrolitu dąży do zera.

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest ilościowe oznaczenie kwasu solnego i octowego w mieszaninie.

2. Wykonanie ćwiczenia.

Otrzymaną próbkę mieszaniny kwasów rozcieńczamy w zlewce 100cm³ do objętości 60cm³ wodą destylowaną tak, aby elektroda była zanurzona. Następnie wstawiamy na mieszadło magnetyczne i mieszamy ok. 1,5 minuty. Kolejno badamy przewodnictwo otrzymanego roztworu. Następnie miareczkujemy badany roztwór 0,01 M roztworem NaOH dodając porcjami po 0,5cm³ roztworu. Po dodaniu każdej porcji NaOH mieszamy i mierzymy przewodnictwo.

3. Tabela.

Objętość dodanego 0,01 M NaOH [cm^3]	Przewodnictwo roztworu [μS]
0,0	252,0
0,5	243,0
1,0	216,0
1,5	186,0
2,0	164,0
2,5	140,0
3,0	120,0
3,5	104,5
4,0	94,5
4,5	91,5
5,0	92,0
5,5	94,0
6,0	97,5
6,5	101,5
7,0	106,5
7,5	112,5
8,0	117,5
8,5	123,0
9,0	128,0
9,5	134,0
10,0	139,0
10,5	144,5
11,0	150,0
11,5	155,5
12,0	160,7
12,5	166,0
13,0	171,7

4. Obliczenia.

1. Obliczenie ilości kwasu solnego.


[g]

V₁ - objętość zużyta na zobojętnienie kwasem HCl [cm³]

n - stężenie normalne zasady [mol/dm³]

R_HCl - gramorównoważnik kwasu solnego [g/mol]

V₁ - 3,9 cm³

n - 0,01mol/dm³

R_HCl - 36,5g/mol




m_HCl = 0,00142g

2. Obliczenie ilości kwasu octowego.


[g]

V₁ - objętość zużyta na zobojętnienie kwasem HCl [cm³]

V₂ - objętość zużyta na zobojętnienie kwasem CH₃COOH [cm³]

n - stężenie normalne zasady [mol/dm³]

R_CH3COOH - gramorównoważnik kwasu octowego [g/mol]

V₁ = 3,9cm³

V₂ = 6,4cm³

n = 0,01mol/dm³

R_CH3COOH = 60g/mol







3. Obliczenie błędu bezwzględnego dla kwasu solnego.

ΔB = |W_T - W_D|

W_T - zawartość teoretyczna kwasu solnego

W_D - zawartość doświadczalna kwasu solnego

W_T = 0,00146g

W_D = 0,00142g

ΔB = |0,00146g - 0,00142g |

ΔB = 0,00004g

4. Obliczenie błędu względnego dla kwasu solnego.




ΔB - błąd względny

W_T - zawartość teoretyczna

ΔB = 0,00004g

W_T = 0,00146g




ΔW = 2,7%

5. Obliczenie błędu bezwzględnego dla kwasu octowego.

ΔB = |W_T - W_D|

W_T - zawartość teoretyczna kwasu solnego

W_D - zawartość doświadczalna kwasu solnego

W_T = 0,0024g

W_D = 0,0015g

ΔB = |0,0024g - 0,0015g |

ΔB = 0,0009g

6. Obliczenie błędu względnego dla kwasu octowego.




ΔB - błąd względny

W_T - zawartość teoretyczna

ΔB = 0,0009g

W_T = 0,0024g




ΔW = 37,5%

5. Wnioski.

Zawartość kwasu solnego w mieszaninie wynosi 0,00142g, natomiast zawartość kwasu octowego w mieszaninie wynosi 0,0015g.

Wartość błędu bezwzględnego i względnego dla kwasu solnego wynosi odpowiednio 0,00004g i 2,7%, natomiast wartość błędu bezwzględnego i względnego dla kwasu octowego wyniosły odpowiednio 0,0009g i 37,5%. Wartość błędu względnego dla kwasu octowego jest dosyć duża, co jest spowodowane trudnością w określeniu punktu przegięcia na wykresie. Nie jest on położony w sposób jednoznaczny i nie dający się określić w sposób dokładny.

2

---