Bài 12 đỘ DẪN đIỆN DUNG DỊCH - XÁC đỊNH đỘ đIỆN LY VÀ HẰNG SỐ PHÂN LY CỦA AXIT AXETIC 12.1. Mục ựắch
- Xác ựịnh ựộ dẫn ựiện của một chất ựiện ly yếu.
- Xác ựịnh ựộ ựiện ly và hằng số phân ly của axit axetic. 12.2. Cơ sở lý thuyết
Trong ựiện hóa về dung dịch, ựể ựặc trưng cho khả năng dẫn ựiện của dung dịch chất ựiện ly người ta ựưa ra khái niệm về ựộ dẫn ựiện.
độ dẫn ựiện (ω): ựặc trưng cho khả năng dòng ựiện ựi qua dung dịch, nó bằng nghịch ựảo của ựiện trở R.
R
1
=
ω (1)
Với R là ựiện trở (ựơn vị là Ohm); ω ựộ dẫn ựiện (ựơn vị là Ohm-1 còn gọi là Simens (S); 1S = 106 ộS ).
Với dây dẫn có chiều dài l (cm) và tiết diện S (1cm2 ), ta có:
S l
R = ρ Với ρ là ựiện trở riêng (2)
độ dẫn ựiện riêng (η) : là ựộ dẫn ựiện gây ra bởi ion có trong 1cm3 dung dịch hay là ựộ dẫn ựiện gây ra bởi một khối dung dịch có chiều dài l bằng 1cm và tiết diện
S bằng 1cm2: η ρ 1 = (3) Từ (2) và (3) S c R 1 =
⇒ η ; Thứ nguyên của η l Ω−1cm −1 hay S.cm-1.
độ dẫn ựiện ựương lượng ( )λ : là ựộ dẫn ựiện ựược gây ra bởi tất cả các ion có trong dung dịch chứa 1 ựương lượng gam chất.
Nếu gọi V là thể tắch (cm3) chứa một ựương lượng gam chất thì: λ = η.V (Ω−1cm 2/ựlg)
Giữa λ v η của dung dịch ựiện ly có nồng ựộ CN lin hệ với nhau theo biểu thức sau: λ η
N
C 1000
Theo Konrausơ: khi pha loãng dung dịch, λ tăng dần tới giới hạn λ∞và sau ựó
không biến ựổi. (λ∞là ựộ dẫn ựiện ựương lượng giới hạn khi nồng ựộ vô cùng loãng
hay còn gọi là ựộ dẫn ựiện ở ựộ pha loãng vô hạn).
độ ựiện ly α và hằng số ựiện ly K:
độ ựiện ly α : ựặc trưng cho mức ựộ ựiện ly của một chất ựiện ly, nó bằng tỉ số giữa số phân tử ựã ựiện ly với số phân tử hòa tan. độ lớn củaα phụ thuộc vào bản chất của chất ựiện ly, nồng ựộ của nó trong dung dịch và nhiệt ựộ.
Bằng thực nghiệm người ta ựã xác ựịnh ựược ựộ ựiện ly của một dung dịch chất ựiện ly nào ựó nhờ phép ựo ựộ dẫn ựiện ựương lượng λ :
∞ =
λ λ
α
Với những chất ựiện ly yếu, không có khả năng phân ly hoàn toàn thành ion (chẳng hạn như CH3COOH) thì giữa ựộ ựiện liα và hằng số ựiện ly K có mối quan hệ với nhau: K .C 1 2 α α − = ; Khi α <<1 thì ta có: K = α 2.C C K = ⇔ α (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Dung dịch càng loãng thì ựộ ựiện ly càng lớn. 12.3. Thực nghiệm
12.3.1. Dụng cụ, hóa chất
- Máy ựo ựộ dẫn ựiện; buret 25 ml; pipet 10 ml; cốc thủy tinh 250 ml.
- Dung dịch CH3COOH 1N.
12.3.2. Cách tiến hành thắ nghiệm
12.3.2.1. đo ựộ dẫn ựiện riêng của nước cất
Cho nước cất vào cốc nhựa, nhúng ựiện cực vào nước cất và ựiện cực ựược ựặt trên giá ựỡ. Bật nút mở máy và chờ ựộ dẫn ựiện riêng và nhiệt ựộ của nước ổn ựịnh trên màn hình của máy, ghi lại kết quả.
12.3.2.2. đo ựộ dẫn ựiện riêng của dung dịch CH3COOH
Từ Buret chứa dung dịch CH3COOH 1N, ta lấy những lượng xác ựịnh axit axetic cho vào 5 bình tam giác có nút mài (hoặc nút cao su), thêm nước cất ựể pha loãng dung dịch thành 200ml có nồng ựộ lần lượt là: 0,005N; 0,01N; 0,015N; 0,025N; 0,05N.
Dung dịch (ml) Bình 1 Bình 2 Bình 3 Bình 4 Bình 5
Nước cất ~199 ~198 ~197 ~195 ~190
Dung dịch 200ml (CN) 0,005 0,01 0,015 0,025 0,05
độ dẫn ựiện riêng (η )
Lắc ựều các dung dịch vừa pha xong, tiến hành ựo ựộ dẫn ựiện riêng của các dung dịch (tương tự như tiến hành ựo ựộ dẫn ựiện riêng của nước). Ghi kết quả thắ nghiệm vào bảng.
Khi tắnh ựộ dẫn ựiện riêng của các dung dịch chất ựiện giải loãng cần phải tắnh ựến ựộ dẫn ựiện của nước. Với nước cất ựể ngoài không khắ do có sự hòa tan của CO2
và sự kiềm hóa của thủy tinh nên ựộ dẫn ựiện của nó vào khoảng 10-6 Ω-1cm-1. độ dẫn ựiện thực tế của dung dịch sẽ là: η=ηựo ựược-ηnước
Sau khi ựo ựộ dẫn, chuẩn ựộ lại từng dung dịch CH3COOH bằng NaOH 0,1N ựể
tắnh nồng ựộ chắnh xác, mỗi dung dịch chuẩn ựộ 3 lần và lấy giá trị trung bình. Nên
lưu ý ựộ khác biệt về nồng ựộ giữa dung dịch CH3COOH và NaOH ựể có cách chuẩn
ựộ thắch hợp.
12.3.3. Tắnh toán kết quả thắ nghiệm
Từ kết quả thực nghiệm thu ựược, áp dụng các biểu thức trên ựể tắnh toán các ựại lượng α ,η, λ , KC theo bảng sau:
Số TT Dung dịch CH3COOH α η λ KC 1 2 3 4 5 6
12.4. Câu hỏi kiểm tra
- Giải thắch các yếu tố ảnh hưởng ựến ựộ dẫn ựiện.
- Thiết lập phương trình liên hệ giữa ựộ dẫn ựiện và hằng số phân li. - Phân biệt các khái niệm: ựộ dẫn ựiện riêng và ựộ dẫn ựiện ựương lượng.
* * *
Bài 13 CHUẨN đỘ DẪN 13.1. Mục ựắch