Obiettivi
- concetto di elettrolita forte e debole e loro classificazione, comportamento degli elettroliti durante fenomeni di diluizione;
- misura conduttometrica del grado di dissociazione presente in un elettrolita debole a varie diluizioni.
Classificazione degli elettroliti
Per mettere in evidenza il comportamento che gli ioni mostrano in una soluzione, sfruttiamo una loro specifica proprietà (che è anche la verifica più diretta della loro esistenza) cioè quella di condurre la corrente elettrica se sottoposti all’azione di un campo elettrico alternato.
Se la quantità delle particelle trasportatrici è espressa in moli/L la loro capacità di condurre si chiama conduttività molare (Λm). Essa si esprime Ω-1cm2 moli-1 e deve essere riferita alla temperatura alla quale viene effettuata la misura di χ (conducibilità specifica della soluzione) con il conduttimetro. Tra le due grandezze intercorre la seguente relazione:
dove M è la molarità della soluzione.
Effettuando un certo numero di misure di Λm di alcune soluzioni di elettroliti a diverse concentrazioni si possono fare delle osservazioni sui risultati:
- una categoria di sostanze ha la Λm che dipende solo debolmente dalla concentrazione del soluto. Si nota infatti che la conduttività aumenta di poco al diminuire della concentrazione e raggiunge subito un limite che si chiama conduttività molare a diluizione infinita e viene indicata con Λ°m. Gli elettroliti che hanno questo comportamento sono definiti elettroliti forti.
- una seconda categoria evidenzia una Λm fortemente dipendente dalla concentrazione dell’elettrolita, e quando si raggiunge una forte diluizione Λm è comparabile con i valori degli elettroliti forti. Questo genere di elettroliti li definiamo elettroliti deboli.
Ciò fa riflettere sulla eventuale presenza di un equilibrio di ionizzazione che si sposta verso la formazione degli ioni all’aumentare della diluizione.
Ricordare che il valore della conduttività è in relazione con il numero degli ioni presenti nella soluzione e quest’ultimo dipende dalla costante di dissociazione.
Materiale
Soluzioni di:
- HCl 0,05 M
- CH3COOH 0,05 M
- NaCl 0,05 M
- LiCl 0,05 M
- KCl 0,05 M
- NaOH 0,05 M
- CH3COONa 0,05 M
conduttimetro
cella conduttimetrica
termometro
Procedimento
1) Misurare con un conduttimetro la conducibilità specifica delle seguenti soluzioni:
|
HCl |
0,05 M |
0,025 M |
0,01 M |
0,005 M |
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CH3COOH |
0,05 M |
0,025 M |
0,01 M |
0,005 M |
|
NaCl |
0,01 M |
|||
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LiCl |
0,01 M |
|||
|
KCl |
0,01 M |
|||
|
NaOH |
0,01 M |
|||
|
CH3COONa |
0,01 M |
Per lo stesso elettrolita, cominciare le misure di conducibilità dalle soluzioni più diluite (in questo caso non occorre sciacquare gli elettrodi con acqua distillata tra una misura e l’altra).
2) Calcolare le Λm per tutte le soluzioni
3) Diagrammare i valori di Λm in funzione di M.
4) Confrontare le curve ottenute per HCl e CH3COOH e classificare i due elettroliti in base a ciò.
5) Osservando i valori di conducibilità degli elettroliti forti ad uguale concentrazione e con uno ione in comune, confrontare le conducibi1ità dell’altro ione e costruire una scala di conducibilità decrescente per gli ioni in esame.
6) Trarre le possibili conclusioni e considerazioni.
Qui trovi il file pdf della prova di laboratorio.
