Laboratorium z chemii fizycznej

Laboratorium z chemii fizycznej
Temat ćwiczenia: Wyznaczanie entalpii dysocjacji słabego kwasu i
słabej zasady metodą konduktometryczną.
Opracowanie: Jan Zielkiewicz
W roztworze wodnym słabego kwasu lub słabej zasady ustala się równowaga dysocjacji:
HA  H   A   H 0
(1)
BOH  B  OH   H 0
gdzie ΔH0 symbolizuje efekt cieplny reakcji. Celem ćwiczenia jest wyznaczenie wartości ΔH0 z
pomiarów zależności temperaturowej stałej dysocjacji. Potrzebne wartości stałej dysocjacji
wyznaczamy w ćwiczeniu z wyników pomiarów przewodnictwa roztworu.
1. Podstawy teoretyczne.
a) Przewodnictwo elektryczne roztworów elektrolitów
– Podstawowe pojęcia i definicje. Elektrolitami nazywamy substancje, które w roztworze
wodnym ulegają procesowi dysocjacji elektrolitycznej – jest to proces, w którym elektrycznie
obojętna cząsteczka elektrolitu rozpada się w roztworze na jony, czyli fragmenty obdarzone
ładunkiem elektrycznym. Suma ładunków elektrycznych jonów powstałych w procesie dysocjacji
jest oczywiście równa zeru. W rezultacie, roztwór elektrolitu nabywa więc zdolności przewodzenia
prądu elektrycznego. Pamiętamy, że aby możliwy był proces przewodzenia prądu, konieczne jest
istnienie nośników ładunku elektrycznego w przewodniku i tę właśnie rolę pełnią w roztworze
powstałe w wyniku dysocjacji jony.
Właściwości elektryczne dowolnego przewodnika charakteryzowane są poprzez podanie
wartości jego przewodnictwa elektrycznego, σ. Ścisła definicja przewodnictwa elektrycznego
wynika z następujących rozważań.
Doświadczenie pokazuje, że podczas przepływu prądu elektrycznego przez przewodnik
spełnione jest prawo Ohma:
I   U
(2)
gdzie I jest natężeniem prądu, zaś U różnicą potencjałów wymuszającą ten przepływ. Innymi słowy,
natężenie prądu elektrycznego płynącego przez przewodnik jest proporcjonalne do przyłożonej
różnicy potencjałów, zaś przewodnictwo σ jest tu po prostu współczynnikiem proporcjonalności.
Pamiętając o definicji natężenia prądu elektrycznego jako ilości ładunku przepływającej przez
przewodnik w jednostce czasu:
1
I
(3)
Q
t
dostajemy zależność, którą można uznać za definicję przewodnictwa elektrycznego:

(4)
Q
U t
Można więc powyższą zależność wyrazić słowami następująco: przewodnictwo elektryczne
określa wartość ładunku elektrycznego przepływającego w jednostce czasu przez przewodnik, w
wyniku przyłożenia jednostkowej różnicy potencjałów.
Ponieważ przepływ prądu elektrycznego jest po prostu uporządkowanym ruchem ładunków,
więc przewodnictwo zależne będzie zarówno od liczby, jak i od rodzaju nośników ładunku – czyli,
w przypadku roztworu elektrolitu, od liczby i od rodzaju jonów obecnych w tym roztworze. Dla
danego elektrolitu, gdzie znany jest sposób dysocjacji jego cząsteczek na jony, przewodnictwo
roztworu powinno być wprost proporcjonalne do liczby jonów w nim zawartych. Będzie więc ono
zależne zarówno od stopnia dysocjacji elektrolitu, jak i od stężenia roztworu.
Na przykład, jeśli mamy dwa roztwory tego samego elektrolitu (np. kwasu solnego), lecz o różnych stężeniach, lepszym
przewodnikiem prądu będzie ten o większym stężeniu – jego przewodnictwo, σ, będzie większe. Z kolei, mając roztwory dwóch
różnych elektrolitów o tym samym stężeniu, na przykład kwasu solnego (HCl) i chlorku sodu (NaCl), to ich przewodnictwa będą
różne, gdyż w obu roztworach obecne są różne jony.
Wartość przewodnictwa elektrycznego dobrze charakteryzuje użyty przewodnik, jest to jednak
miara mało ogólna. Przypuśćmy mianowicie, że mamy odcinek drutu miedzianego o długości 2.5 m
i zmierzyliśmy jego przewodnictwo – niech będzie ono równe 1.2 S. (simens [S] jest jednostką
przewodnictwa w układzie SI). Czy możemy stąd wnioskować o przewodnictwie innego drutu
miedzianego, o innej średnicy i długości? Oczywiście, nie! Inny odcinek drutu, o długości np. 5 m,
mieć będzie opór elektryczny większy, pod warunkiem jednak, że jego średnica jest taka sama. Jeśli
średnicę drutu powiększymy, wówczas jego opór, pomimo większej długości, może być znacznie
mniejszy. Dlatego warto jest wprowadzić pojęcie przewodnictwa właściwego, κ, jako wielkości
charakteryzującej materiał, z którego wykonany został przewodnik. Wówczas przewodnictwo
można obliczyć ze wzoru
(5)
A
l
 
gdzie A jest polem powierzchni przekroju poprzecznego przewodnika, zaś l jego długością.
Również
w
opisie
właściwości roztworów
elektrolitów
operować
będziemy
pojęciem
przewodnictwa właściwego, κ, roztworu.
– Pomiar przewodnictwa elektrycznego roztworów elektrolitów. Pomiaru przewodnictwa roztworu
dokonuje się z użyciem naczyńka konduktometrycznego lub specjalnie skonstruowanego czujnika
pomiarowego. Naczyńko to lub czujnik składa się z dwóch powierzchni metalicznych (elektrod),
2
umieszczonych w pewnej odległości od siebie. Układ pomiarowy przykłada pewną różnicę
potencjałów pomiędzy elektrodami i dokonuje pomiaru natężenia prądu elektrycznego w obwodzie.
Zależnie od sposobu dokonania pomiaru, wartość przewodnictwa tego samego roztworu może być
różna – zależy ona mianowicie od powierzchni elektrod i odległości pomiędzy nimi. Ponieważ dla
danego naczyńka pomiarowego lub czujnika obie te wartości są stałe, wprowadzimy pomocniczą
stałą naczyńka (lub stałą czujnika konduktometrycznego)
ke 
(6)
l
A
gdzie l jest tu odległością pomiędzy elektrodami, zaś A symbolizuje pole przekroju poprzecznego,
przez który następuje przepływ prądu elektrycznego w naczyńku pomiarowym. Znając tę stałą,
można wyznaczyć przewodnictwo właściwe, κ, roztworu z zależności
  ke  
(7)
Wartość stałej ke jest oczywiście inna dla każdego zestawu pomiarowego i wyznaczana jest ona
podczas wykonywania ćwiczenia.
Zwróćmy w tym miejscu uwagę na wymiar fizyczny mierzonych wielkości. Ponieważ naczyńko konduktometryczne (lub
elektroda pomiarowa) jest stosunkowo małe, więc przyjęło się jego wymiary podawać w centymetrach. Tym samym, wymiarem
stałej ke jest cm–1, zaś przewodnictwo właściwe wyrażamy wówczas w jednostkach [S/cm].
b) Stała dysocjacji słabego elektrolitu i jej zależność od temperatury. W roztworze wodnym np.
słabego kwasu o wartościowości 1-1, ustala się równowaga dysocjacji opisana równaniem (1),
której położenie określone jest wartością stałej równowagi; stałą tę określa się mianem
(stężeniowej) stałej dysocjacji i dla rozważanej reakcji dysocjacji kwasu ma ona postać
Kd 
[H  ]  [A  ]
[HA]
(8)
Z drugiej strony wiadomo też, że związek pomiędzy stałą równowagi a wartością ΔG0 tej reakcji
chemicznej ma postać
G 0   RT ln K d
(9)
Ponieważ (jak pamiętamy z termodynamiki) ΔG0 = ΔH0 – TΔS0, więc możemy napisać:
H 0  TS 0   RT ln K d
lub :
(10)
H 0 S 0
ln K d  

RT
R
Doświadczenie pokazuje, że zarówno ΔH0, jak i ΔS0 są słabo zależne od temperatury. Jeśli więc
rozważać niewielki zakres temperatur, można z dobrym przybliżeniem uznać obie te wielkości za
stałe. Skoro tak, to w tym zakresie temperatur wykres zależności logarytmu ze stałej dysocjacji
(jako zmiennej zależnej) w funkcji odwrotności temperatury bezwzględnej układu (jako zmiennej
niezależnej) powinien być w przybliżeniu linią prostą, zaś szukane ΔH0 reakcji dysocjacji łatwo jest
3
wówczas obliczyć z nachylenia tej prostej.
Aby ocenić jakość stosowanego przybliżenia, spróbujmy oszacować skalę zmienności ΔH0 i ΔS0 w pewnym założonym przedziale
temperatur. Niech temperatura, w której przebiega proces, będzie równa 300 K i niech jej przedział zmienności, ΔT, będzie rzędu 1020 K. Zależność temperaturowa obu tych wielkości wyraża się znanymi wzorami:
 H 
 c p oraz
T
S  c p

T
T
gdzie cp jest ciepłem właściwym w warunkach izobarycznych (takie są w praktyce warunki, w których przeprowadzamy większość
reakcji chemicznych). Ponieważ zaś doświadczenia wiemy, że cp słabo zależy od temperatury, więc zakładając że Δcp jest w
przybliżeniu stałe, dostaniemy w rezultacie:


 
 T  T  c p  T
 H 0  c p  T oraz  S 0  c p ln 

T
 T 
dla
T
 1
T
Niech teraz zmiana temperatury, ΔT, jest rzędu wspomnianych powyżej 10-20 K; mamy wówczas ΔT/T ≈ 0.05. Wartości ΔH0 są
rzędu 105 J/mol (wartości typowe dla reakcji chemicznej), wartości ΔS0 są rzędu 102 J/(mol.K), podobnie dla ciepła właściwego: jego
typowe wartości zawierają się w przedziale 101 - 102 J/(mol.K). Stąd dostajemy poprawkę dla ΔH0 wynoszącą (co do rzędu
wielkości) około 102 – 103 J/mol, zaś poprawkę dla ΔS0 rzędu 0.1 - 1 J/(mol.K). Oznacza to, ze zmienność temperaturowa obu tych
wielkości jest rzędu 1%, co rzeczywiście można uznać za zmianę zaniedbywalnie małą. Nietrudno przy tym dostrzec, że nawet
uwzględnienie zależności ciepła właściwego, cp, a także różnic Δcp od temperatury, nie zmieni w istotny sposób tego oszacowania.
c) Związek stałej dysocjacji i przewodnictwa właściwego roztworu. Jak to zostało wspomniane
powyżej, przewodnictwo roztworu elektrolitu zależy zarówno od liczby, jak i od rodzaju jonów
obecnych w tym roztworze. W szczególności, przewodnictwo to zależne jest od stężenia, gdyż
wyższe stężenie oznacza więcej jonów w roztworze. Dlatego celowym jest, aby wprowadzić pojęcie
przewodnictwa właściwego równoważnikowego, Λ, zwanego też po prostu przewodnictwem
równoważnikowym; definiujemy tę wielkość jako wartość przewodnictwa właściwego roztworu o
stężeniu jednostkowym:


(11)
c
gdzie c jest stężeniem normalnym elektrolitu w roztworze (wyrażonym w gramorównoważnikach
na decymetr sześcienny). Wydawałoby się, że tak wprowadzona wielkość Λ nie powinna już
zależeć od stężenia – tak jednak nie jest. W rozważanym przypadku dysocjacji słabego elektrolitu,
główną i najbardziej oczywistą przyczyną tego stanu rzeczy jest fakt, że położenie stanu równowagi
reakcji dysocjacji (stopień dysocjacji) jest silnie zależne od stężenia.
Należy tu powtórnie zwrócić uwagę na wymiar fizyczny użytych wielkości: jeśli przewodnictwo właściwe mierzone jest w
jednostkach [S/cm], wówczas stężenie roztworu należy podawać (konsekwentnie) w gramorównoważnikach na centymetr sześcienny
(a nie na decymetr sześcienny, jak to czynimy zazwyczaj). Zwyczajowo przyjęło się więc, że przewodnictwo równoważnikowe ma
wymiar fizyczny [S·cm 2/gR].
Nietrudno jest podać matematyczną postać zależności stopnia dysocjacji od stężenia. Niech
stężenie elektrolitu będzie równe c, zaś stopień dysocjacji elektrolitu – definiujemy go jako
stosunek liczby cząsteczek, które uległy dysocjacji do całkowitej liczby cząsteczek elektrolitu –
oznaczmy przez α. Wówczas stężenia jonów H + i A– będą równe α·c, zaś stężenie pozostałego,
niezdysocjowanego elektrolitu będzie równe (1–α)·c. Podstawiając te wartości do wyrażenia na
4
stałą dysocjacji otrzymamy następujące prawo rozcieńczeń Ostwalda
Kd 
 2c
1
(12)
opisujące zależność stopnia dysocjacji α od stężenia elektrolitu w roztworze. Z podanej zależności
wynika też natychmiast ważny fakt: w roztworze nieskończenie rozcieńczonym dysocjacja
elektrolitu jest całkowita (tzn. gdy c → 0, wówczas zawsze α → 1).
UWAGA! Jasną powinno być rzeczą, że taka postać prawa rozcieńczeń słuszna jest jedynie dla elektrolitów 1-1 wartościowych, zaś
dla elektrolitów innego typu (na przykład dla kwasu szczawiowego) wzór ten przybierze nieco inną, zresztą równie łatwą do
wyprowadzenia postać. Jednak ostatni wniosek – o całkowitej dysocjacji – nadal pozostaje słuszny.
Istnieje jeszcze inna przyczyna zależności przewodnictwa równoważnikowego od stężenia. Jest
nią fakt, że w miarę wzrostu stężenia roztworu zmniejsza się średnia odległość pomiędzy jonami.
Tym samym, coraz większą rolę zaczynają odgrywać wzajemne oddziaływania pomiędzy jonami,
które zakłócają ich ruch w roztworze i tym samym wpływają na wartość przewodnictwa. Ten
zakłócający efekt (występujący przy wyższych stężeniach) jest obecny zawsze, niezależnie od
rodzaju elektrolitu. Aby uniknąć trudności związanych z jego wpływem, wprowadzono pojęcie
granicznego przewodnictwa równoważnikowego,  , roztworu. Wielkość ta zdefiniowana jest
następująco
 
  lim  
c  0 c 
(13)
i jest już ona całkowicie niezależna od stężenia Jej sens fizyczny jest następujący: określa ona
wartość przewodnictwa równoważnikowego roztworu przy stężeniu jednostkowym, zakładając
równocześnie brak jakichkolwiek oddziaływań pomiędzy jonami.
Brak oddziaływań pomiędzy nośnikami ładunku (czyli jonami) oznacza, że poszczególne jony
poruszają się w polu elektrycznym niezależnie od siebie. Na całkowite przewodnictwo roztworu
składają się wówczas niezależne wkłady pochodzące od kationów i od anionów. Oznacza to, że
graniczne przewodnictwo równoważnikowe roztworu powinno wyrażać się sumą granicznych
przewodnictw równoważnikowych poszczególnych jonów, czyli ze powinna zachodzić zależność
  kationu  anionu
(14)
Ogromna liczba wykonanych pomiarów przewodnictwa różnych roztworów pokazuje i
dowodzi, że tak jest rzeczywiście. Opisana zależność nosi nazwę prawa niezależnego ruchu
jonów Kohlrauscha (sformułowane zostało ono przez tego badacza w roku 1876) i ma ona wielkie
znaczenie praktyczne: wyznaczone eksperymentalnie i dostępne w tablicach fizykochemicznych
wartości  dla różnych kationów i anionów pozwalają w prosty sposób obliczać  dla
praktycznie dowolnego elektrolitu. Przykładowe wartości zostały zebrane w poniższej tabeli
(źródło: Poradnik Fizykochemiczny WNT, Warszawa, 1974).
5
Tabela 1. Wartości  różnych kationów i anionów w 25ºC.
Kation
 [S  cm 2 ]
Anion
 [S  cm 2 ]
H+
349.7
OH–
197.6
50.10
–
+
Na
+
K
Cl
73.5
NH 4
76.32
–
HCOO
54.6
–
73.4
CH3COO
40.9
CH3CH2COO–
35.8
Następujący przykład ilustruje sposób wykorzystania danych zawartych w tabeli. Przypuśćmy mianowicie, że chcemy obliczyć
wartość granicznego przewodnictwa równoważnikowego np. roztworu chlorku sodu. Zgodnie z prawem Kohlrauscha wystarczy w
tym celu wykonać proste dodawanie: 50.10 + 76.32 = 126.42 [ S  cm 2 ]. Stąd przewodnictwo właściwe roztworu o stężeniu równym
na przykład 0.001 M (czyli 10–6 mol/cm3) będzie równe: 126.42·10–6 = 126,42 μS/cm – oczywiście zakładając przy tym, że prawo
niezależnego ruchu jonów stosuje się aż do tej wartości stężenia roztworu. Praktyka pokazuje, że prawo to jest dobrze spełnione dla
stężeń rzędu 10–3 M lub mniejszych, zaś dla stężeń przekraczających 0.01 M odchylenia stają się już wyraźne widoczne.
d) Sposób wyznaczenia stałej dysocjacji na podstawie pomiarów przewodnictwa roztworu słabego
elektrolitu. Przypuśćmy, że mamy roztwór słabego elektrolitu o znanym stężeniu c. Niech
przewodnictwo roztworu będzie równe σ, zaś przewodnictwo właściwe niech będzie równe κ – są
to wielkości, które będą mierzone podczas wykonywania ćwiczenia. Łatwo jest więc obliczyć
przewodnictwo równoważnikowe tego roztworu

ke   

c
c
(15)
Jeśli przygotowany roztwór jest wystarczająco rozcieńczony (z takimi właśnie roztworami
będziemy pracować, stężenia elektrolitu będą rzędu 10 –3 M), wówczas bliskie prawdy jest
założenie, że wartość przewodnictwa równoważnikowego roztworu zależy jedynie od stopnia
dysocjacji. Gdyby dysocjacja była całkowita (czyli α = 1), to należałoby się spodziewać, że
   . W rzeczywistości dysocjacja całkowita nie jest, więc liczba nośników ładunku (jonów)
zmniejsza się i będzie ona proporcjonalna do α·c. W konsekwencji zmniejsza się (w porównaniu z
przewidywaniami opartymi na wartości  ) również przewodnictwo równoważnikowe roztworu.
Wynika stąd, że jeśli znamy graniczne przewodnictwo równoważnikowe roztworu (a te wartości
dostępne są w tablicach), wówczas łatwo możemy obliczyć stopień dysocjacji wprost z wyniku
pomiaru przewodnictwa roztworu:







 c

ke  
(16)

 c
i tak właśnie będziemy postępować w ćwiczeniu.
Wyłaniająca się z powyższych rozważań logika wykonania ćwiczenia jest więc następująca:
1. Z pomiaru przewodnictwa roztworu o stężeniu c, dokonanego w danej temperaturze T,
6
obliczamy jego przewodnictwo równoważnikowe Λ, a następnie stopień dysocjacji
elektrolitu w roztworze, α.
2. Znając α i c obliczamy (z prawa rozcieńczeń Ostwalda) stałą dysocjacji elektrolitu, Kd .
3. Powtarzamy opisane pomiary dla kilku różnych temperatur i z zależności ln(Kd) = f(1/T)
wyznaczamy ostatecznie szukaną wartość ciepła dysocjacji.
e) Zależność temperaturowa granicznego przewodnictwa równoważnikowego. Zasadniczo każda
wielkość fizyczna jest zależna od temperatury, choć zależność ta może być czasem bardzo słaba
(przykładem może być współczynnik załamania światła ciał stałych) lub niezwykle wyrazista (tak
jest na przykład w odniesieniu do lepkości cieczy). Dotyczy to również wartości granicznego
przewodnictwa równoważnikowego i zmienność ta opisana jest następującymi empirycznymi
zależnościami (Poradnik Fizykochemiczny WNT, Warszawa, 1974):
t  25o C 1    (t  25) 
(17)
gdzie t jest temperaturą roztworu wyrażoną w °C; współczynnik β ma wartość 0.017 dla kwasów,
0.019 dla zasad i 0.020÷0.025 dla soli. Z zależności tych należy korzystać w celu poprawnego
obliczenia wartości stałej Kd z wyników pomiarów przewodnictwa, dokonywanych w różnych
temperaturach.
2. Zestaw pomiarowy i sposób wykonania ćwiczenia.
a) Zestaw pomiarowy. W skład zestawu wchodzą następujące elementy: naczynie pomiarowe z
płaszczem wodnym, termostat, mieszadło magnetyczne oraz konduktometr. Poniższa ilustracja
przedstawia wygląd zewnętrzny oraz wzajemne usytuowanie tych elementów.
Opis zaznaczonych na ilustracji elementów: 1 – termostat zewnętrzny; 2 – termometr; 3 – czujnik
konduktometryczny; 4 – naczynie pomiarowe; 5 – konduktometr; 6 – mieszadło magnetyczne.
Ważną jest rzeczą, aby w trakcie pomiarów utrzymywać stałą (znaną) temperaturę roztworu.
Zostało to osiągnięte dzięki otoczeniu naczynia pomiarowego płaszczem wodnym, zasilanym z
zewnętrznego termostatu; mieszadło magnetyczne zapewnia wystarczającą wymianę ciepła
7
pomiędzy cieczą i płaszczem. Temperaturę cieczy badanej mierzymy termometrem zanurzonym w
tej cieczy. Widok naczynia pomiarowego w zbliżeniu jest pokazany na poniższej ilustracji.
Opis wskazanych elementów jest taki sam, jak na poprzedniej ilustracji.
b) Wykonanie ćwiczenia. Wykonanie ćwiczenia składa się z dwóch głównych kroków. Należy, po
pierwsze, wyznaczyć stałą ke, charakteryzującą używany w ćwiczeniu czujnik konduktometryczny.
W kroku drugim dokonujemy pomiarów przewodnictwa badanych roztworów.
Wyznaczanie stałej czujnika konduktometrycznego, ke.
1. Nastawić termostat na temperaturę około 25ºC.
2. Do naczynia pomiarowego wlać elektrolit wzorcowy (0.01 M KCl), zamontować termometr
i czujnik konduktometryczny, włączyć mieszadło.
3. Gdy temperatura cieczy wzorcowej ustali się, zanotować jej wartość i następnie dokonać
pomiaru wartości przewodnictwa roztworu, σwz. Pomiar powtórzyć trzykrotnie, notując
wartości przewodnictwa roztworu w odstępach czasu około 1 - 2 minut.
4. Po skończonym pomiarze elektrolit wzorcowy zlać do butelki, zaś naczynie pomiarowe
przepłukać wodą i osuszyć.
Wyznaczanie przewodnictwa roztworu badanego.
1. Przygotować roztwory badanego elektrolitu; rodzaj elektrolitu, liczbę badanych roztworów i
stężenie każdego z nich poda prowadzący przed rozpoczęciem ćwiczenia.
2. Nastawić termostat na temperaturę wskazaną przez prowadzącego ćwiczenie.
3. Do naczynia pomiarowego wlać pierwszy z badanych roztworów, zamontować termometr i
czujnik konduktometryczny, włączyć mieszadło.
4. Gdy temperatura cieczy wzorcowej ustali się, dokonać odczytu wartości przewodnictwa
roztworu. Pomiaru dokonać trzykrotnie, w odstępach czasu 1 - 2 minut.
5. Zmieniając temperaturę w termostacie według wskazań prowadzącego, dokonać pomiarów
przewodnictwa w różnych temperaturach. Zazwyczaj pomiarami obejmujemy zakres
temperatur od około 15ºC do około 35ºC, zmieniając temperaturę co (3 - 5)ºC
6. Po skończonym pomiarze ciecz wylać, naczynie pomiarowe przepłukać wodą i osuszyć.
7. Powtórzyć pomiary zależności temperaturowej przewodnictwa dla kolejnego roztworu.
8
3. Opracowanie wyników pomiarów.
Wyznaczanie stałej czujnika, ke.
Wartość przewodnictwa właściwego roztworu wzorcowego w temperaturze pomiaru t (podaną w
ºC) znajdujemy ze wzoru:
 wz  1413  1  0.0192  (t  25) 

 S  
 jednostka :   
 cm  

(18)
i następnie obliczamy stałą ke
ke 
 wz
 wz
(19)
Wyznaczanie stałej dysocjacji, Kd.
Z wyników pomiarów przewodnictwa σ obliczamy stopień dysocjacji α według wzoru (16):

ke  
(16)

 c
Potrzebną tu wartość  dla badanego elektrolitu można obliczyć w temperaturze 25°C na
podstawie danych zawartych w cytowanej powyżej Tabeli 1., a następnie przeliczyć na temperaturę
pomiaru korzystając ze wzoru (17):
t  25o C 1    (t  25) 
(17)
gdzie t jest temperaturą roztworu wyrażoną w °C; współczynnik β ma wartość 0.017 dla kwasów i
0.019 dla zasad. Znając już stopień dysocjacji, obliczamy teraz stałą dysocjacji, Kd (zależność (12)):
Kd 
 2c
1
(12)
Wyznaczanie ciepła dysocjacji, ΔH0 .
Wykonać wykres zależności logarytmu ze stałej dysocjacji, ln(Kd ), w funkcji odwrotności
temperatury bezwzględnej układu i wyznaczyć (metodą najmniejszych kwadratów) współczynnik
kierunkowy, a, otrzymanej prostej. Stąd już łatwo znajdujemy szukaną wartość ciepła dysocjacji:
ΔH0 = – a·R
gdzie R jest stałą gazową. Otrzymaną wartość należy porównać z wartością literaturową.
Sposób przygotowania roztworów do pomiarów przewodnictwa.
Do zważonej kolby miarowej o objętości 100 cm3 nalać odpowiednią ilość roztworu wyjściowego
(podstawowego) i powtórnie zważyć. Dopełnić wodą do objętości 100 cm 3 i znów zważyć. Ważenia
dokonywać na wadze technicznej, z dokładnością 0.01 g. Ponieważ roztwór wyjściowy badanego
elektrolitu, o stężeniu 0.01 M, ma gęstość praktycznie równą gęstości wody, więc stosunek mas
odpowiada stosunkowi objętości – pozwala to na proste i równocześnie dokładne określenie
stężenia w elektrolitu w przygotowywanym roztworze.
9