X
تبلیغات
گزارش کار آزمایشگاه شیمی

گزارش کار آزمایشگاه شیمی
welcome(خورشید نمی خوابه...) 
قالب وبلاگ

مقدمه :

یک محلول الکترولیتی حامل جریان الکتریسیته  بوده و می توان قانون اهم را (E=IR) در مورد آن به کار برد . I شدت جریان عبور کرده از محلول بر حسب آمپر ، E اختلاف پتانسیل اعمال شده بر حسب ولت و و R مقاومت محلول بر حسب اهم می باشد . هدایت (conductance)محلول ، معکوس مقاومت محلول تعریف  شده و با علامت c نشان داده می شود .  C = 1/R

هدایت محلول بستگی به ابعاد الکترود هایی داردکه جریان الکتریسیته  از آن عبور می کند هدایت محلول متناسب با معکوس فاصله بین  دو الکترود (L ) و هم چنین متناسب با مساحت سطح مقطع الکترود(A)می باشد . C =k A/L

ثابت K هدایت مخصوص (specific conductance ) نامیده می شود و واحد  آن  1 ((cm -1   ohm- باشد . نسبت  l/A که اندازه ای از ابعاد سل محتوی الکترولیت می باشد ، ثابت سل نامیده می شود و با علامت θ نشان داده می شود :   L/A  = θ

بدیهی است که ثابت θ می تواند-1  cmباشد . معادله C = K A/L می تواند به صورت زیر بازنویسی شود :

θ / C = K 

به عبارت دیگر حاصل ضرب هدایت محلول در ثابت سل ، هدایت مخصوص محلول را می دهد .

همانطور که میدانیم یونهای موجود در هر محلول سبب هدایت جریان الکتریسیته توسط آن محلول می شوند و چون یونهای مختلف از نظر قابلیت هدایت جریان الکتریسیته با هم اختلاف دارند باید کمیتی برای جریان الکتریسیته در نظر گرفت تا بر میبنای آن بتوان قابلیت هدایت یونها ی مختلف را با هم مقایسه کرد و نسبت به هم سنجید .

  کمیت انتخاب شده برای این منظور را به نام هدایت اکی والان نامیده و با λ نمایش می دهند . می توان آنرا به صورت زیر تعریف نمود :

هدایت اکی والان یک یون ، عبارت است از هدایت حجمی از محلول که شامل یک اکی والان گرم از آن یون ، به شرط آنکه این حجم بین دو الکترود موازی که فاصله آنها از هم برابر یک سانتی متر و سطح هر یک از آنها  از نظر عددی برابر حجم محلول بر حسب میلی لیتر باشد واقع شود .

باید توجه داشت که در محلول یک الکترولیت بیش از یک یون وجود دارد و به همین دلیل کمیتی که به عنوان مرجع برای سنجش قابلیت هدایت  محلول یک الکترولیت در نظر میگیرند هدایت اکی والان محلول آن الکترولیت است که با

0 Λ نمایش داده شده و به صورت زیر تعریف می شود :

چنانچه محلولی شامل یک اکی والان گرم از یک الکترولیت بوده و حجم آن به اندازه ای باشد که سبب رقت زیاد و در نتیجه  تفکیک کامل الکترولیت شود ، در این صورت هدایت مربوط به این حجم محلول هدایت ای والان آن است . به شرطی که حجم فوق بین دو الکترود موازی به فاصله یک سانتی متر و سطح مساوی با  مقدار حجم ( عددی ) محلول واقع شود .

از آنجایی که قابلیت هدایت یک خاصیت جمعی است باید هدایت اکی والان یک لیتر را برابر مجموع هدایت های اکی والان یونهای سازنده آن الکترولیت  دانست . به عنوان نمونه در مورد الکترولیت AB می توان نوشت :

λA=  BλΛο +

قدرت هدایت یونها در یک اکی والان گرم از یک الکترولیت با کاهش غلظت الکترولیت ، زیاد می شود و به یک حدی در محلولهای خیلی رقیق می رسد . اینمقدار به عنوان هدایت اکی والان در رقت بی نهایت  ، با علامت Λο  و گاهی Λ ، شناخته می شود . اندیس های ο و ∞ به ترتیب دلالت بر غلظت صفر و رقت بی نهایت  محلول دارد . بر طبق قانون کوهلروش (kohlyauschs low ) ، مهاجرت یونها در محلول مستقل از یکدیگر بوده و می توان نوشت :

λ A = BλΛο +

 سلول هدایت سنج :

آنچه به نام سلول همراه یک دستگاه هدایت سنج می باشد و به دستگاه وصل می شود ، تا با فرو بردن آن در محلول هدایت مخصوص را اندازه گیری کنید در واقع دو الکترود است . برای ثابت ماندن مقدار و شکل هندسی و حجمی از محلول که در آنها قرار می گیرد ، کارخانه های سازنده آنها را روی سطوح شیشه ای ثابت کرده و به صورت یک واحد در اختیار قرار می دهند .

حال اگر فاصله دو الکترود  یک سلول برابر L سانتیمتر و سطح الکترود آن S سانتی متر مربع فرض شود ، هدایت مربوط به حجمی از محلول که در این سلول جای می گیرد ، به صورت زیر داده می شود :

نسبت S/L  به نام ثابت سلول نامیده می شود و به علت ثابت بودن L و S مقداری است ثابت .

هدایت مخصوص محلول = ثابت سلول ×  K c

ثابت سلول از مشخصات آن سلول بوده و معمولا با ذکر ابعاد مربوط در روی آن نوشته شده است . چنانچه ثابت سلول را در دستگاه ذکر نکرده باشند ، می توان با استفاده از محلولی با  هدایت مخصوص معلوم آن را تعیین کرد .

  Kc  یعنی هدایت مخصوص از مشخصات هر محلول است و عبارت است از هدایت مربوط به یک سانتی متر مکعب از آن محلول ، نه هدایت مربوط به حجمی از آن محلول که سلول را پر کرده است و به همین دلیل درجه بندی اغلب دستگاههای هدایت سنج با در نظر گرفتن  سلولی که همراه دستگاه است و مورد استفاده قرار می گیرد ، تنظیم می شود تا ضمن اندازه گیری مستقیما هدایت مخصوص محلول مورد اندازه گیری روی صفحه دستگاه خوانده شود .

دستگاه هدایت سنجی که در این آمایش مورد استفاده قرار می گیرد به جای اهم با زیمنس درجه بندی شده

است .

K = زیمنس   ×-1 Cm

 اجزای زیمنس که در دستگاه درجه بندی شده اند عبارتند از :

میلی زیمنس S -3  10 = mS

میکرو زیمنس    S-6  10=

  در مورد الکترولیت های قوی تجربه نشان می دهد  :

c Λ∞- k c = Λ ο

که kc  یک ثابت تجربی می باشد.

 

 

 

هدایت سنج (Conductometer) 

برای اندازه گیری هدایت محلول ها دستگاهی به نام هدایت سنج یا کنداکتومتر به کار می رود. هر دستگاه هدایت سنج دارای دو الکترود یکسان فلزی پلاتینه شده می باشند. الکترودها در یک محفظه شیشه ای پیرکس یا شیشه ی مقاوم دیگر، موازی هم قرار گرفته اند. به مجموعه ی این الکترودها در محفظه ی شیشه ای، پیل کنداکتومتر می گویند. برای اندازه گیری هدایت یک محلول، پیل کنداکتومتر را در آن محلول قرار داده و دستگاه با ولتاژ مناسبی که بین الکترودها می فرستد، هدایت محلول را نشان می دهد. جریان برق به کار رفته اگر مستقیم باشد باعث تجزیه ی الکتریکی محلول می شود، بنابراین از یک جریان برق متناوب با فرکانس زیاد (به طور معمول 60HZ تا 1000) استفاده می شود. دستگاه های هدایت سنج تجاری معمولا طوری طراحی شده اند که هدایت الکترولیتی را بر حسب mS یا µS اندازه می گیرند. بعضی دستگاه ها نیز هدایت ویژه را اندازه می گیرند که محدوده ی اندازه گیری آن ها بر حسب mS/cm یا µS/cm می باشد.

مواد مورد نیاز:

1- نمونه مجهولHCL  و NaoH, /1 M

2- بشر و ارلن

3- استوانه مدرج

4- مگنت

5- بورت

6- دستگاه هدایت سنج

7- گیره

 

8- پیست پر از آب مقطر

9- دستگاه همزن مغناطیسی

 

شرح آزمايش :

ابتدا HCL(مجهول) را داخل ارلن 100سی سی ريختيم و بوسیله آب مقطر به حجم رسانديم . سپس بوسیله استوانه مدرج 25 سی سی از اسید مجهول را برداشتيم و داخل بشر ريختيم و مگنت را در بشر انداختيم.50  سی سی هم آب مقطر به داخل بشر اضافه كرديم بشر راروی دستگاه همزن قرار داديم سپس دستگاه هدایت سنج را وصل کرديم و سر آنرا داخل بشر قرار داديم.
دستگاه  همزن را روشن كرديم تا مگنت شروع به چرخش کند( طوری سرعت مگنت را تنظیم کردیم که در محلول حفره ایجاد نشود)سپس در داخل بورت محلول
NaoH,/1M ریختیم و آنرا توسط گیره بر روی بشر تنظیم کردیم و در آخر نیز دستگاه هدایت سنج را روشن كرديم  و هدایت دستگاه در لحظه شروع تیتراسیون و پس از افزایش هر 1 میلی لیتر از تیترانت یادداشت کردیم و داده های بدست آمده را طبق جدول صفحه بعد بدست آوردیم:

*هنگام اتمام آزمایش سل هدایت سنج را در داخل آب مقطر گذاشتیم و پس از شستن وسایل آزمایش و تمیز کردن میزکار آزمایشگاه را ترک کردیم.

 

 

 


برچسب‌ها: روشهای رسانایی سنجی, آزمایشگاه شیمی تجزیه, 2
[ یازدهم اسفند 1389 ] [ 13:13 ] [ (علی باسره) ]
.: Weblog Themes By SibTheme :.

درباره وبلاگ

درود بر دوستان عزیزم

این وبلاگ برای کمک به دانشجویان رشته شیمی

در راستای نوشتن گزارش کار دروس آزمایشگاهی

این رشته می باشد.

امیدواریم که ما نیز سهمی در بالا بردن

داشته های علمی شما داشته باشیم.

موفق باشید...