химический каталог




Физическая химия

Автор Б.П.Никольский, Н.А.Смирнова, М.Ю.Панов, Н.В.Лутугина и др.

стов. В компенсационном методе измеряют Д(р* — падение напряжения между этими электродами при прохождении через раствор постоянного тока, а также падение напряжения на известном сопротивлении Дфь Отсюда, по (VIII. 47) рассчитывают сопротивление раствора в трубке R*.

То обстоятельство, что измерительные и подводящие ток электроды расположены друг от друга на значительном расстоянии, позволяет в настоящем методе не считаться с концентрационными и химическими изменениями раствора под действием постоянного тока. Последние возникают только в непосредственной близости к электродам, подводящим ток, и за время измерения не успевают распространяться в раствор, находящийся в измерительной трубке аЬ.

VIII.3. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ДЛЯ АНАЛИТИЧЕСКИХ ОПРЕДЕЛЕНИЙ (КОНДУКТОМЕТРИЯ)

Электрическая проводимость раствора может в некоторых условиях служить индикаторным свойством при проведении объемного анализа. Так, содержание иона в растворе может быть определено на основании данных по изменению электрической проводимости в процессе добавления к раствору соответствующего реагента. Такой метод анализа называют конд у кто метрическим титрованием. О точке эквивалентности судят по изменению характера зависимости электрической проводимости раствора от объема добавляемого реагента.

Кондуктометрическое титрование, наряду с рассматриваемым в разд. X. 4 потенциометрическим титрованием, принадлежит к инструментальным методам химического анализа, которые имеют определенные преимущества перед обычными методами титрования, связанными, например, с применением цветных индикаторов. Эти преимущества заключаются: в возможности работать с мутными и окрашенными жидкостями; в объективности и часто достигаемой большей точности определения;, в возможности использования таких реакций, для которых не имеется соответствующего индикатора, и т. д.

Кондуктометрическое титрование находит применение не только для чисто аналитических целей, но и в некоторых физико-химических исследованиях, например, при изучении диссоциации электролитов в сложных растворах.

Рассмотрим этот метод применительно к кислотно-основному титрованию. В зависимости от силы кислот и оснований каждому случаю присущи свои особенности, которые мы разберем на конкретных примерах.

Титрование сильной кислоты щелочью: HCl-f-NaOH-*-NaCl + -f-H20. Как было показано ранее [см. уравнение (VIII. 12)], удельная электрическая проводимость раствора аддитивно складывается из парциальных электрических проводимостей имеющихся в нем ионов. До прибавления щелочи она обусловлена ионами Н+ и С1". Поскольку НС1 — сильный электролит, ионы Н+, обладающие аномально высокой подвижностью (см. табл. VIII. 2), присутствуют в растворе в значительном количестве (определяемом общим содержанием кислоты). Поэтому электрическая проводимость раствора кислоты будет достаточно

высока (точка а на рис. VIII. 7,а). На рис. VIII. 7 представлена ионная и общая электрические проводимости в зависимости от объема добавленного раствора щелочи *. Линии, отвечающие отдельным ионам, расположены так, что парциальная электрическая проводимость каждого последующего иона отложена от линии, отвечающей таковой предыдущего. Например, линия для Na+ выражает'одновременно электрическую проводимость NaCl; линия для Н+ — экспериментально определяемое значение для НС1 и NaCl в их смеси и т. д.

По мере прибавления NaOH ионы Н+ связываются в молекулы чрезвычайно мало диссоциированного соединения (Н20), Электрическая проводимость, обусловленная ионами Н+, вследствие этого падает. Вместо Н+ в растворе появляются менее подвижные ионы Na+; суммарная электрическая проводимость также падает, хотя парциальное значение для ионов Na+ растет. Концентрация ионов СН и обусловленная ими электрическая проводимость не изменяются в процессе титрования (при условии, если разбавлением раствора, вызванным прибавлением раствора щелочи, можно пренебречь). Электрическая проводимость раствора в точке эквивалентности Ь минимальна, практически она обуславливается только ионами Na+ и СН

* На рис. VIII. 7 и в дальнейшем в качестве меры электрической проводимости дается удельная электрическая проводимость, отличающаяся от электрической проводимости раствора в данном сосуде.на постоянную величину (см. работу 1),

По достижении точки эквивалентности электрическая проводимость растет за счет увеличения общей концентрации электролита, причем прямая поднимается круто вследствие высокой подвижности иона ОН-. Зависимость электрической проводимости раствора от объема добавляемого реагента с той точ

ностью, с которой можно пренебречь разбавлением раствора * и считать подвижности ионов постоянными, выражается прямыми линиями [см. уравнения (VIII. 12) и (VIII. 13)]. Это позволяет с большой точностью определять точку эквивалентности графической экстраполяцией. Прибавлять щелочь можно равными и довольно большими порциями, не боясь пропустить точку эквивалентности. Последние обстоятельства также относятся к числу преимуществ метода.

Титрование слабой кислоты щелочью. Рассмотрим сначала случай, когда кислота НА — очень слабая, например, фенол, борная и т. п. (Кс ft* Ю-10). Тогда электрическая проводимость исходного раствора (отвечающая точке а на рис. VIII.7, б) очень мала и практически приближается к таковой воды. По мере прибавления NaOH электрическая проводимость, в отличие от предыдущего случая, сразу же начинает увеличиваться. Это вызвано накоплением соли NaA, т. е. ионов Na+ и А-. Электрической проводимостью, обусловленной ионами Н+", здесь можно практически пренебречь.

По достижении точки эквивалентности Ъ появляются «быстрые» ионы ОН-; прямая be, показывающая изменение суммарной электрической проводимости, круто идет вверх. Образуется угол abc (с вершиной в точке эквивалентности), что и обеспечивает самую возможность кондуктометрического титрования.

При титровании слабой кислоты изменение электрической проводимости осложняется гидролизом соли NaA. Вследствие этого влияние ионов ОН- сказывается уже до точки эквивалентности и проявляется в отклонении от линейного хода кривой возле нее. Точка эквивалентности и здесь определяется экстраполяцией, но в этом случае для достижения той же точности, что и в предыдущем случае, требуется несколько большее число точек на линейных участках.

Если взять такое же количество другой слабой кислоты, у которой диссоциация все же заметна (например, для уксусной кислоты Кс=\,7* Ю-5), то точка, отвечающая исходной электрической проводимости а', лежит несколько выше точки а. Ионной электрической проводимостью Н+ здесь уже нельзя пренебречь. Небольшой минимум в начале кривой а'Ьс объясняется некоторым подавлением и без того малой диссоциации кислоты НА вследствие появления анионов А~ из соли NaA. На рис. VIII.7,б различие в подвижности анионов двух описанных кислот не учтено.

* Если в процессе титрования концентрации ионов изменяются не только вследствие реакции, но и в результате разбавления раствора, вызванного прибавлением реагента, то линейность зависимости нарушаетс

страница 137
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261

Скачать книгу "Физическая химия" (6.95Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
где купить сайдинг в санкт петербурге
открытки поздравительные купить
Кликните на ссылку, закажите еще выгодней по промокоду "Галактика" - полотно для проектора цена с доставкой по Москве и городам России.
рюкзак для моноколеса

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(07.12.2016)