Relazione laboratorio (conducibilità elettrica), Chimica fisica

Leonardo Calabresi relazione conducibilità

Relazione esperienza di laboratorio

Grado di dissociazione acido debole

Corso: Laboratorio di Chimica fisica 1

CCL: Chimica

Docente: Prof.ssa Anita Scipioni

Esperienza: n°3

Scopo dell'esperienza

Determinare il grado di dissociazione di un acido debole tramite misure di conducibilità a 25 °C.

Materiali e strumentazione

• Conduttimetro con ponte di Kohlrausch
• Termocriostato di precisione
• Termometro a mercurio
• Provettoni
• Soluzione 0.01M di KCl (2l)
• Acido acetico glaciale (d = 1.049 g/ml)
• Matracci per la preparazione delle soluzioni

Principio del metodo

Misurando il valore di conducibilità delle diverse soluzioni di acido acetico è possibile determinare il valore del grado di dissociazione dell’acido stesso nonché il valore di Ka. Infatti, possiamo dire che concettualmente la conducibilità non è altro che un indice del grado di mobilità degli ioni presenti in soluzione.

Dato che le soluzioni obbediscono alla legge di Ohm è possibile determinarne facilmente la conducibilità attraverso misure di resistenza della stessa:

R = ρ l/A

Dove ρ è la resistenza specifica, e il rapporto l/A è la costante di cella (diversa per ogni apparecchio).

La conducibilità (X) non è altro che l’inverso della resistenza (R) mentre la conducibilità specifica (χ) è l’inverso della resistenza specifica. Quindi avremo:

χ = K * X_cella

Ora per determinare il grado di dissociazione α occorre calcolare la conducibilità equivalente (λ) che deve essere normalizzata per la concentrazione:

3χ*10λ= [ ]M³

Dove [M] è la molarità di ogni singola soluzione di acido acetico e il fattore 10 serve per passare da cm³ a litri.

Infine, se il grado di dissociazione (α) è di molto inferiore all’unità è possibile determinarlo agevolmente utilizzando la relazione:

α = λ/λ₀

λ₀ è la conducibilità equivalente normalizzata per la concentrazione a diluizione infinita; quest’ultimo dato di solito non è facilmente accessibile previa costruzione di apposito fitting lineare.

Conoscendo i valori di α e della concentrazione è poi possibile determinare il valore di Ka dell'acido acetico che a 25 °C deve risultare costante e lo stesso per tutte le concentrazioni.

Elaborazione dati

Prima di tutto, calcolare la concentrazione delle cinque soluzioni di acido acetico.