Тема 3. Кондуктометрия

Кондуктометрия – совокупность физико-химических методов исследования и анализа различных систем (главным образом водных растворов), основанных на измерении электрической проводимости. Кондуктометрический метод позволяет определить наличие или отсутствие диссоциации исследуемого вещества в растворе (т.е. является оно электролитом или нет), термодинамические характеристики электролитической диссоциации вещества (в частности, энергию диссоциации), растворимость труднорастворимых соединений, степень и константу диссоциации слабых электролитов, константы устойчивости комплексных ионов и др.

Зависимость электрической проводимости растворов от концентрации веществ лежит в основе одного из методов количественного анализа - кондуктометрического титрования.

Перечисленные возможности кондуктометрического метода определяют его значение для фармацевтического анализа лекарственных веществ, для описания свойств новых веществ (как синтезированных, так и выделенных из растительного сырья), а также для изучения термодинамики и кинетики биохимических и физиологических процессов, связанных с проницаемостью биологических мембран, со свойствами аминокислот, белков и других, способных к ионизации соединений.

Изучив данную тему и выполнив лабораторные работы, относящиеся к ней, студент должен знать:

n свойства растворов электролитов;

n теорию электролитической диссоциации;

n основные положения теории растворов сильных электролитов Дебая–Хюккеля;

n закон разведения Оствальда, закон Кольрауша;

n расчетные формулы используемых кондуктометрических методов;

n устройство и принцип работы кондуктометра.

Студент должен уметь:

n измерять электрическое сопротивление растворов электролитов с помощью кондуктометра;

n рассчитывать константу ячейки кондуктометра;

n определять удельную и эквивалентную электрические проводимости, степень и константу диссоциации (ионизации) электролитов;

n проводить кондуктометрическое титрование;

n строить и анализировать кривые кондуктометрического титрования.

Студент должен приобрести или закрепить навыки:

n приготовления, разбавления и отмеривания растворов;

n расчета концентрации веществ в растворах;

n титрования;

n табулирования величин, построения и анализа графиков;

n пользования справочной литературой.

Вопросы для самоподготовки.

1. Электрохимия. Основные понятия. Электролитическая диссоциация. Теория растворов сильных электролитов Дебая-Хюккеля. Ионная сила растворов.

2. Коллигативные свойства (криоскопия, эбуллиоскопия, осмотическое давление) растворов электролитов. Изотонический и осмотический коэффициенты, их расчет.

3. Электролитическая диссоциация воды. Водородный показатель рН как мера активной реакции среды.

4. Буферные растворы в фармации. Механизм буферного действия. Связь рН буферных растворов с их составом. Буферная ёмкость.

5. Активность ионов и её связь с концентрацией электролита. Коэффициент активности. Константа диссоциации слабых электролитов. Степень диссоциации. Закон разведения Оствальда. Вывод его математического выражения.

6. Удельная и эквивалентная (мольная) электрическая проводимость растворов. Зависимость электропроводимости от различных факторов. Подвижность ионов. Закон Кольрауша.

7. Кондуктометрическое определение степени и константы диссоциации слабых электролитов.

8. Кондуктометрическое титрование.