Влияние природы растворителя на предельную подвижность ионов

Толь в водных растворах и спиртах сохраняется высокая подвижность ионов H⁺ (протонов), а OH^- в воде.

При взаимодействии HCI со спиртом образуется катион этоксоний (общее название меоксоний):

HCI + C₂H₅OH = C₂H₅OH₂⁺ +CI^-

              Этоксоний

HCI + H₂O = H₃O⁺ + CI^-

              гидроксоний

Эстафетный механизм передачи протона вдоль цепочки молекул растворителя сохраняется и в спиртах.

Подвижность ионов в различных растворителях зависит от диэлектрической проницаемости растворителя. Чем выше диэлектрическая проницаемость (ε) растворителя, тем выше степень диссоциации электролита и электрическая проводимость раствора.

Зависимость молярной электропроводности ионов

от вида растворителя.

Зависимость молярная электрическая проводимость HCI

от диэлектрической проводимости растворителя (t=25⁰C, p=1атм.)

Растворитель		Диэлектрическая проницаемость растворителя (ε)
Н2О	394	81
CH3OH	117	31,2
C2H5OH	27,2	25,8
(C2H5)2О	0,044	4,37

Кондуктометрический метод анализа

При кондуктометрическом титровании растворов электролитов точка эквивалентности определятся по излому кривой зависимости электрической проводимости титруемого раствора от количества титранта.

Резкое изменение электрической проводимости происходит при образовании в процессе титрования малодиссоциируемых и трудно растворимых соединений.

Электрохимические методы титрования более точные.

Титрование сильной кислоты щелочью

а) При растворении в воде HCI диссоциирует HCI + H₂O ⇆ H₃O⁺ + CI^- подвижность H₃O⁺ больше в 7 раз подвижностей остальных ионов, æ=æ_max (λ=λ_max)

б) При добавлении NaOH

H₃O⁺ + OH^- = 2H₂O

количество ионов H₃O⁺ уменьшается, электропроводность снижается до точки эквивалентности.

в) В точке эквивалентности нет ионов H₃O⁺ и OH^-, есть только ионы Na⁺ и CI, самая низкая электропроводимость.

г) После точки эквивалентности накапливаются гидроксид ионы (OH^-) электропроводимость опять возрастает.

Если вместо NaOH взять любую щелочь (NH₄OH), α =10^-2, то линия после точки эвтектики пойдет ниже

NH₄OH ⇆ NH₄⁺ + OH^-

NH₄OH + H₃O⁺ = 2H₂O + NH₄⁺

Титрование слабой кислоты щелочью

Муравьиная кислота – HCOOH

HCOOH + NaOH ⇆ H₃O⁺ + HCOONa + H₂O

а) HCOOH + H₂O ⇆ H₃O⁺ + HCOO^- - плохая диссоциация - плохая электропроводность.

б) HCOOH + Na⁺ + OH^- = H₂O + HCOO^- + Na⁺ - слабое возрастание электропроводимости за счет Na⁺ и СH₃COO^-

в) в точке эквивалентности

г) NaOH избыток, возрастание электропроводимости за счет и OH^- - ионов.

Титрование смеси двух кислот

Вначале титруется сильная кислота, а затем слабая кислота. Например, смесь HCI + HCOOH .

V₁ – объем, пошедший на титрование HCI

(V₂‒V₁) – объем щелочи, пошедший на титрование HCOOH.

С_NaOH V₁ = V_пробы C_HCI