Reakcje chemiczne 4.7-Lecture Demonstrations-Department of Chemistry-University of Massachusetts Amherst

Reakcje chemiczne I: Net ionic equations

4.7 Conductivity of Acetic Acid, Ammonia, and Ammonium Acetate

Subjects: Przewodnictwo, elektrolity

Opis: Przewodnictwo kwasu octowego i amoniaku mierzone jest oddzielnie. Następnie roztwory są mieszane i przewodnictwo jest mierzone ponownie. Mieszanina roztworów daje silniejszy roztwór elektrolitu.

Materiały:

• Przewodnościomierz (aparat z pojedynczą żarówką lub żarówki w szeregu)*
• Czujnik zasolenia Vernier* (opcjonalnie), interfejs*, i komputer
• 2 zlewki o pojemności 100 mL
• 1 zlewka o pojemności 250 mL
• 0.1 M kwas octowy‡
• 0,1M wodny amoniak‡
• 150 ml zlewka do płukania wodą DI

*Przedmiot współdzielony. Znajduje się na półce z pojemnikami. Czujnik zasolenia i interfejs znajdują się w szufladach naprzeciwko półek do przechowywania pojemników. Instrukcje można znaleźć na stronie internetowej z informacjami o czujniku lub w arkuszu danych technicznych dołączonym do czujnika. Wymagane jest oprogramowanie Logger Lite lub Logger Pro.

‡ Ocet i środek czyszczący na bazie amoniaku znajdują się w szafkach do przechowywania roztworów.

Procedura:

1. Podłącz konduktometr.
2. Wlej po 50 mL kwasu octowego i amoniaku do wcześniej oznakowanych zlewek o pojemności 100 mL.
3. Umieścić elektrody konduktometru w każdym z roztworów (przepłukując wodą DI w międzyczasie).
4. Światło będzie świecić słabo dla każdego roztworu, ponieważ każdy z nich jest słabym elektrolitem.
5. Wlej amoniak i kwas octowy do zlewki o pojemności 250 mL.
6. Umieść elektrody w nowym roztworze.
7. Światło będzie świecić jaśniej wskazując, że produkt dwóch roztworów jest silniejszym elektrolitem niż poszczególne roztwory.

Dyskusja:

Kwas octowy jest słabym kwasem, a amoniak jest słabą zasadą, co oznacza, że tylko część cząsteczek zdysocjuje na jony, podczas gdy część pozostanie jako cząsteczki. To czyni je słabymi elektrolitami i będą one dawać słabe światło z powodu mniejszego stężenia jonów w roztworze.

Dysocjacja kwasu octowego w wodzie jest następująca:

CH3CO2H(aq) + H2O(l) ⇔ CH3CO2-(aq) + H3O+(aq)

Dysocjacja amoniaku w wodzie przebiega następująco:

NH3(aq) + H2O(l) ⇔ NH4+(aq) + OH-(aq)

W wyniku reakcji kwasu octowego z amoniakiem powstaje octan amonu, który jest silnym elektrolitem, ponieważ łatwiej dysocjuje w wodzie zwiększając stężenie jonów:

CH3CO2H(aq) + NH3(aq) → NH4CH3CO2(aq)

Bezpieczeństwo:

Należy pamiętać, aby nie dotykać elektrod aparatu konduktometrycznego, gdy jest on podłączony do prądu. Amoniak może podrażniać skórę, a jego opary mogą podrażniać błony śluzowe. Kwas octowy może podrażniać skórę, a jego opary są drażniące dla oczu i układu oddechowego.

Usuwanie:

Roztwór może być spłukiwany wodą w zlewie.

.