химический каталог




Физическая химия

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

выборе индикаторного электролита. Если ионы электролитов СА и МА отличаются по окраске или показателю преломления, то положение границы можно определить визуально или рефрактометрически. Числа переноса находят следующим образом. При прохождении через систему q = F Кл электричества через каждый 1 см2 сечения трубки должно пройти в направлении к катоду число экв катионов, равное числу переноса гм- Если площадь поперечного сечения трубки, в которой движется граница, равна 5 см2, а расстояние, пройденное границей за время пропускания q Кл, равно I см, то число переноса катиона равно:

tc = IsFcfq, (VIII. 54)

Поскольку количество q (в Кл) можно определить кулоно-метром, то tc может быть вычислено по перемещению границы / за время опыта. Метод движущейся границы применяют для прецизионных измерений вследствие его сравнительной простоты и точности получаемых результатов. В качестве примера можно привести определения числа переноса иона Н+ в растворе НС1. Катодом служит хлорсеребряный, анодом — металлический кадмиевый электроды, индикаторным электролитом — CdCl2. Положение границы растворов фиксируется по цветному индикатору, добавленному к раствору НС1.

В любом опыте по определению чисел переноса описанными методами необходимо измерить количество электричества, прошедшего через, систему. Для этой цели используют кулонометры (рис. VIII. 10). Медный весовой кулоно-метр, применяемый в предлагаемых ниже работах, представляет собой стекРис. VIII. 10. Медный весовой кулонометр:

/, 3 — аноды; 2 — катод.

лянный сосуд, через эбонитовую (или плексигласовую) крышку которого вставлены две медные пластинки 1,3 — аноды, а между ними медная пластинка 2— катод.

Поверхность катода определяется плотностью тока, которая не должна превышать 20 мА/см2. При больших плотностях тока могут образовываться рыхлые, механически менее прочные осадки меди, что может стать источником ошибок прн определении количества электричества, прошедшего через раствор.

Хорошего качества осадки на медном катоде образуются из раствора следующего состава: 100 см3 НгО-}-15 г CuSCVSFbO 5 см3 H2SO4 (конц.) 4-5 см3 этанола. Перед опытом целесообразно осадить на катоде слой меди (для получения за время опыта более плотного слоя), промыть катод водой и этанолом, высушить в сушильном шкафу н взвесить на аналитических весах. Высушивание и взвешивание нужно производить быстро и не допускать окисления свежеосажденного слоя медн. Взвешенный катод вставляется в кулоно-метр, который включают в цепь для определения чисел переноса в соответствии со схемой, изображенной на рис. VIII. 9. Число экв. выделившейся за время опыта меди, эквивалентное прошедшему через кулонометр количеству электричества, находят по формуле: п = mcu/31,77, где тси—увеличение массы катода; 31,77 г— 1 экв. меди.

VIII. 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РАБОТЫ

Работа 1. Исследование электрической проводимости растворов электролитов

Основная ЦЕЛЬ РАБОТЫ — ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ УДЕЛЬНОЙ И ЭКВИВАЛЕНТНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОВОДИМОСТЕЙ. РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ ОТ ИХ КОНЦЕНТРАЦИИ. Электрические ПРОВОДИМОСТИ РАССЧИТЫВАЮТ ИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ РАСТВОРА В ИЗМЕРИТЕЛЬНОМ СОСУДЕ, ИМЕЮЩЕМ ПРОИЗВОЛЬНЫЕ, НО ПОСТОЯННЫЕ РАЗМЕРЫ.

ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОГО ВЫПОЛНЕНИЯ ОСНОВНОЙ ЧАСТИ РАБОТЫ НЕОБХОДИМО ВЫПОЛНИТЬ РЯД ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ОПЕРАЦИЙ.

Определение постоянной сосуда. Обычно ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОВОДИМОСТЕЙ ИСПОЛЬЗУЮТ СОСУДЫ ПРОИЗВОЛЬНОЙ ФОРМЫ. В РЕЗУЛЬТАТЕ ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛУЧАЮТ ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ПРОВОДИМОСТЬ РАСТВОРА В ДАННОМ СОСУДЕ, КОТОРАЯ ОТЛИЧАЕТСЯ ОТ УДЕЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ ПОСТОЯННЫМ ДЛЯ ЭТОГО СОСУДА МНОЖИТЕЛЕМ, УЧИТЫВАЮЩИМ ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ. Одна ИЗ ВОЗМОЖНЫХ КОНСТРУКЦИЙ СОСУДА ИЗОБРАЖЕНА НА РИС. VIII. 11. В НИЖНЕЙ ЧАСТИ ЯЧЕЙКИ ВПАЯНЫ ДВА ПЛАТИНОВЫХ ЭЛЕКТРОДА, ПОЛОЖЕНИЕ КОТОРЫХ СТРОГО ФИКСИРОВАНО. От НИХ ВНУТРИ СТЕКЛЯННЫХ ТРУБОК ВО ВНЕШНЮЮ ЦЕПЬ ВЫХОДЯТ ДВА МЕДНЫХ ПРОВОДА. Сопротивление RX РАСТВОРА В СОСУДЕ, КАК И СОПРОТИВЛЕНИЕ ЛЮБОГО ПРОВОДНИКА, МОЖЕТ БЫТЬ ВЫРАЖЕНО ФОРМУЛОЙ:

Rx = plfs = ll%s, (VIII. 55)

где р = 1/к—удельное сопротивление раствора; /—расстояние между ЭЛЕКтродами; s — эффективное поперечное сечеиие раствора.

Значения / и s, а значит и их отношение l/s = С, постоянны для данного сосуда (при всегда одинаковой степени заполнения его раствором). Отношение С называется постоянной сосуда или константой сопротивления сосуда.

Теперь уравнение (VIII. 55) можно записать так: х — C'/RXi т. е. для определения удельной электрической проводимости раствора из экспериментально найденного сопротивления его в сосуде Rx нужно знать еще и постоянную последнего.

Постоянную определяют следующим образом. В сосуд наливают одни из стандартных растворов с точно известной удельной электрической проводимостью. Объем этого стандартного раствора в измерительном сосуде должен быть тем же, что и объемы исследуемых растворов (например, 20 см3), т. е. сосуд должен заполняться всегда до одного и того же уровня. В качестве стандартного раствора обычно берут 0,01, 0,1 или 1 и. раствор КО; удельные электрические проводимости этих растворов приведены ниже:

СКС1' Н* - х (25 °С), Ом""1 - см"1

I (т«71,1352) 0,1П342

0,1 (т = 7,41913) 0,0128560

0,01 (т = 0,745263) 0,0014087

Так как электрическая проводимость растворов зависит от температуры, то сосуд помещают в водяной термостат. Для большинства водных растворов электролитов удельная электрическая проводимость возрастает на «2% при повышении температуры на 1°. Поэтому, если хотят измерить электрическую проводимость с точностью до ±0,1 %, необходимо поддерживать постоянство температуры с точностью до ±0,05°. Если колебания температуры составляют ±0,2°, то электрическую проводимость нельзя измерить с точностью, большей ±0,4%.

Измерение электрической проводимости. Проводят для растворов двух электролитов: сильного и слабого — при шести-восьми различных концентрациях, из которых каждая последующая в два раза меньше предыдущей. Начинают с раствора, имеющего концентрацию порядка 0,1—0,01 н. (точное значение концентрации должно быть известно). Объем раствора в ячейке должен быть тем же, что и при определении постоянной сосуда (например, 20 см3). Раствор разбавляют в том же сосуде, в котором измеряют электрическую проводимость.

При каждом разбавлении из сосуда удаляют ровно половину содержащегося в нем раствора и добавляют такой же объем дистиллированной воды. При этом необходимо пользоваться двумя пипетками одинаковой номиРис. VIII. И, Сосуд для измерения электрической проводимости растворов.

нальной емкости (например, 10 см3, если общий объем исследуемого раствора 20 см3), одна из которых должна быть точно прокалибрована «на отбор» жидкости, другая — «на добавление» ее.

Необходимость такой калибровки определяется тем, что из пипетки вытекает не вся жидкость, набранная в нее: часть остается в носике и на стенках; таким образом, объем одной и той же пипетки на отбор всегда больше, чем на добавление. Для нашей же работы необходимо точное равенство объемов удаленного раствора и добавленной воды, так как в результате

страница 139
< 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
NLD.SCHLAN9812
lodge гриль
интернет магазин эксклюзивных yfcntyys[ часов
компьютерные курсы для начинающих восточного округа

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
(08.12.2016)