Робота 3.4. Кондуктометричне титрування.

Мета роботи: визначити молярну концентрацію досліджуваного водного розчину електроліту кондуктометричним методом.

В основі будь-якого титрування, в тому числі й кондуктометричного, лежать іонні реакції в розчинах, які супроводжуються утворенням слабкого електроліту або осаду. Цей метод визначення концентрації розчину використовують у тих випадках, коли досліджувані системи забарвлені або каламутні і застосування кольорових індикаторів неможливе. Кондуктометричним титруванням на відміну від звичайного можна визначати окремо вміст кожної кислоти (або основи) в їх суміші, якщо зазначені компоненти суттєво відрізняються за силою.

Для визначення концентрації досліджуваного розчину до його відомого об’єму додають однакові порції титранту і вимірюють опір системи. Оскільки питома електропровідність прямо пропорційна

оберненому опору , то еквівалентну точку визначають за зламом на графічній залежності (див. рис. 3).

В процесі титрування розчину сильного електроліту його електропровідність до еквівалентної точки може зростати, зменшуватись або залишатися незмінною залежно від співвідношення рухливостей іонів, які замінюють один одного при додаванні титранту. Якщо досліджуваним є розчин слабкого електроліту, то до точки еквівалентності електропровідність зростає, оскільки слабкий електроліт внаслідок титрування замінюється на сильний, що призводить до збільшення кількості іонів. Після еквівалентної точки в обох випадках електропровідність зростає, якщо титрант є сильним електролітом, і теоретично не змінюється (а практично може зменшуватись внаслідок розведення розчину) в разі титрування розчином слабкого електроліту.

Наприклад, якщо розчин KBr титрувати розчином AgNO₃, то внаслідок перебігу реакції

електропровідність до еквівалентної точки спадає, оскільки більш рухливі іони ( См× см²/моль) поступово замінюються менш рухливими ( См× см²/моль). Внаслідок додавання після еквівалентної точки надлишку титранту AgNO₃, який є сильним електролітом, електропровідність зростає, тому що збільшується кількість іонів та у системі (рис. 3, а).

Якщо досліджуваним є розчин оцтової кислоти, а титрантом – розчин гідроксиду амонію, то згідно з реакцією

до еквівалентної точки слабкий електроліт замінюється сильним – ацетатом амонію, що призводить до збільшення електропровідності, оскільки зростає концентрація іонів та . Після еквівалентної точки внаслідок додавання надлишку малодисоційованого електропровідність теоретично повинна залишатися сталою, а практично вона в результаті розведення розчину зменшується (рис. 3, б).

Для виконання роботи в кондуктометричну комірку наливають зазначений викладачем об’єм досліджуваного розчину і вимірюють його опір. Потім до комірки з бюретки послідовно додають певні об’єми титранту, перемішують і вимірюють опір після кожної наступної порції. Дані титрування записують у табл. 3.4 (див. звіт).

На основі вимірювань та обчислень будують графіки і

, за якими визначають еквівалентний об’єм і розраховують концентрацію титрованого розчину.

Звіт

1. Досліджуваний розчин: ___; об’єм досліджуваного розчину: см³.

2. Титрант: ____; концентрація титранту: моль/дм³.

3. Рівняння реакції при титруванні:

4. Результати експерименту:

Таблиця 3.4. Результати кондуктометричного титрування

№	, см3	, Ом	, Ом-1
…
12 - 20

5. Побудова графіків і .

6. Визначення еквівалентного об’єму за зламом на графіку : см³.

7. Обчислення концентрації досліджуваного розчину: моль/дм³.

8. Висновок.

ЛІТЕРАТУРА: [1, с. 465 – 466; 2, с. 247 – 248; 3, с. 258 – 260; 5, с. 266 – 270; 6, с. 194 – 196; 7, с. 123 – 124; 8, с. 52 – 53].