Зависимость молярной электропроводимости от температуры

Изменение электропроводимости раствора проводят в термостате, т.к. она в сильной степени зависит от температуры. Это связано:

1. С изменением вязкости среды (стоксовское сопротивление среды движению ионов). С увеличением температуры вязкость уменьшается, скорость иона возрастает.

2. С уменьшением степени гидратации (сольватации) ионов с повышением Т, при этом увеличивается подвижность ионов.

3. В области 70-100⁰С резко уменьшается диэлектрическая постоянная воды, → резко уменьшается диссоциация воды а, следовательно, и электропроводимость.

(2.37)

Где V – разведение электролита (V=1/c)

При кондуктометрическом титровании растворов электролитов точка эквивалентности определятся по излому кривой зависимости электрической проводимости титруемого раствора от количества титранта. Резкое изменение электрической проводимости происходит при образовании в процессе титрования малодиссоциируемых и трудно растворимых соединений.

Рассмотрим некоторые примеры:

1. Титрование сильной кислоты щелочью

а) При растворении в воде HCI диссоциирует HCI + H₂O ⇆ H₃O⁺ + CI^- подвижность H₃O⁺ больше в 7 раз подвижностей остальных ионов, æ=æ_max (λ=λ_max)

б) При добавлении NaOH

H₃O⁺ + OH^- = 2H₂O

количество ионов H₃O⁺ уменьшается, электропроводность снижается до точки эквивалентности.

в) В точке эквивалентности нет ионов H₃O⁺ и OH^-, есть только ионы Na⁺ и CI^-, самая низкая электропроводимость.

г) После точки эквивалентности накапливаются гидроксид ионы (OH^-) электропроводимость опять возрастает.

Если вместо NaOH взять любую щелочь (NH₄OH), α =10^-2, то линия после точки эвтектики пойдет ниже

NH₄OH ⇆ NH₄⁺ + OH^-

NH₄OH + H₃O⁺ = 2H₂O + NH₄⁺

2. Титрование слабой кислоты щелочью.

Муравьиная кислота – HCOOH

HCOOH + NaOH ⇆ H₃O⁺ + HCOONa + H₂O

а) HCOOH + H₂O ⇆ H₃O⁺ + HCOO^- - плохая диссоциация - плохая электропроводность.

б) HCOOH + Na⁺ + OH^- = H₂O + HCOO^- + Na⁺ - слабое возрастание электропроводимости за счет Na⁺ и СH₃COO^-

в) в точке эквивалентности

г) NaOH избыток, возрастание электропроводимости за счет и OH^- - ионов.

3. Титрование смеси двух кислот.

Вначале титруется сильная кислота, а затем слабая кислота. Например, смесь HCI + HCOOH .

V₁ – объем, пошедший на титрование HCI

(V₂‒V₁) – объем щелочи, пошедший на титрование HCOOH.

С_NaOH V₁ = V_пробы C_HCI

C_HCI =

С_HCOOH =

4. Титрование смеси кислоты и соли

Смесь: H₂SO₄ + CuSO₄

Первый участок титрования: H₂SO₄ + 2NaOH

V₁ – объем пошедший на титрование H₂SO₄

H₃O⁺+SO₄^2-+2Na⁺+2OH^-=2Na⁺+SO₄^2-+2H₂O

Второй участок титрования: CuSO₄+2NaOH→Cu(OH)₂+2Na⁺+SO₄^2-

Электропроводность практически не меняется, т.к. ионы (Cu²⁺+SO₄^2-) заменяются на (2Na⁺+SO₄^2-).

Третий участок титрования: накопление гидроксид ионов, электропроводность возрастает.

Кондуктометрическое титрование широко применяется при титровании мутных и окрашенных растворов, где обычным объемным методом титрования сложно по изменению окраски в присутствии индикаторов определить точку эквивалентности, а также для титрования многокомпонентных смесей. Электрохимические методы титрования более точные.