Otázka: Konduktometrická analýza
Předmět: Chemie
Přidal(a): Maturita
Konduktometrie
Princip: Konduktometrie je založená na měření vodivosti roztoků elektrolytů.
Základní pojmy:
elektrolyt – roztok nebo tavenina, která poskytuje volně pohyblivé ionty.
roztok – homogenní směs, která se skládá z rozpouštědla a přidaných látek.
- Elektrická vodivost G [S]
Vyjadřuje schopnost elektrolytu vést elektrický proud
G = 1/R (převrácená hodnota odporu)
Princip měření vodivosti: do roztoku ponoříme dvě vodivé desky, přivedeme na ně střídavé napětí a měříme procházející proud. Elektrická vodivost závisí na geometrických vlastnostech vodiče, proto byla zavedena:
- Měrná vodivost Κ=G* l/s (- vzdálenost vodivých desek)/(- plocha vodivých desek) [S * m-1], [mS * cm-1], [μS * mm-1]
Měrná vodivost roztoku elektrolytu závisí nejenom na druhu elektrolytu ale také na koncentraci. Proto byla zavedena Molární vodivost, která přepočítává měrnou vodivost na jednotkovou koncentraci.
Λ= Κ/c [S * m2 * mol-1]
Měření vodivosti
Konduktometrická elektroda (vodivostní cela) je skleněná nebo plastová trubice, která obsahuje 2 až 4 platinové kroužky, které musí být při měření ponořeny do zkoumaného roztoku. Při měření danou vodivostní celou zůstává poměr konstantní a nazývá se odporová konstanta vodivostní cely. K = l/s. Κ=G*k → k = Κ/G.
Odporovou konstantu určujeme pomocí vzorce tak že měříme elektrickou vodivost roztoku KCl o známé koncentraci a měrné vodivosti.
Analytické využití konduktometrie
- Přímá konduktometrie
Ze změřené měrné vodivosti usuzujeme na celkový obsah iontů v roztoku (takto se posuzuje kvalita demineralizované anebo destilované vody).
Můžeme zjišťovat i jiné veličiny např. disociační konstanty slabých elektrolytů nebo součin rozpustnosti silných elektrolytů.
- Nepřímá konduktometrie
Konduktometrické titrace. Sledujeme závislost vodivosti (nebo měrné vodivosti) na objemu přidávaného titračního činidla. Sestrojíme titrační křivku a z ní určíme bod ekvivalence. Konduktometrické titrace mají význam, pokud dochází k výrazným změnám vodivosti v okolí bodu ekvivalence.
Uplatňují se u:
a) neutralizačních stanovení
b) srážecích stanovení
c) komplexotvorných stanovení
Titrační křivky závisí na síle příslušné kyseliny nebo zásady
a) Titrace silné zásady silnou kyselinou
např. NaOH – HCl
- pokles vodivosti – zásadu neutralizujeme kyselinou, vzniká voda
- bod ekvivalence – nejnižší vodivost
- nárůst vodivosti – kyselina nemá s čím reagovat
NaOH + HCl → Na+ + OH– + H+ + Cl–
Na+ + OH– + H+ + Cl– →Na+ + Cl– + H2O
b) Titrace slabé kyseliny silnou zásadou
CH3COOH – NaOH
CH3COOH → CH3COO– + H+
- pokles vodivosti – H+ + NaOH → Na+ + H2O
- mírný nárůst způsoben příbytkem iontů CH3COO– a Na+
- prudký nárůst vodivosti – OH– s ničím nereagují
c) Titrace dvou elektrolytů vedle sebe
jeden je silný a druhý slabý
HCl + CH3COOH + NaOH
- prudký pokles vodivosti – neutralizace HCl
- mírný nárůst vodivosti – neutralizace CH3COOH, příbytek iontů CH3COO– a Na+
- prudký nárůst vodivosti – OH– nemají s čím reagovat
Další podobné materiály na webu:
