Kemiska reaktioner 4.7-Lecture Demonstrations-Department of Chemistry-University of Massachusetts Amherst

Kemiska reaktioner I: Nettojonekvationer

4.7 Ledningsförmåga hos ättiksyra, ammoniak och ammoniumacetat

Frågor: Konduktivitet, elektrolyter

Beskrivning: Konduktiviteten hos ättiksyra och ammoniak mäts separat. Lösningarna blandas sedan och konduktiviteten mäts igen. En blandning av lösningarna ger en starkare elektrolytlösning.

Material:

• Konduktivitetsmätare (apparat med en enda glödlampa eller glödlampor i serie)*
• Vernier salinitetssensor* (valfritt), gränssnitt* och dator
• 2 100 mL bägare
• 1 250 mL bägare
• 0.1 M ättiksyra‡
• 0,1 M vattenhaltig ammoniak‡
• 150 ml bägare för sköljning med DI-vatten

*Delat objekt. Ligger på hyllan med behållarna. Salinitetssensorn och gränssnittet är placerade i lådorna mittemot hyllorna för förvaring av binna. Anvisningar finns på webbsidan med information om sensorn eller i det specifikationsblad som medföljer sensorn. Logger Lite- eller Logger Pro-programvara krävs.

‡Vinäger och ammoniakrengöringsmedel finns i förvaringsskåpen för lösningar.

Förfarande:

1. Sätt in konduktivitetsmätaren.
2. Häll 50 ml vardera av ättiksyra och ammoniak i förmärkta 100 ml-bägare.
3. Placera konduktivitetsmätarens elektroder i var och en av lösningarna (skölj med DI-vatten däremellan).
4. Lampan kommer att lysa svagt för varje lösning eftersom varje lösning är en svag elektrolyt.
5. Häll ammoniak och ättiksyra i 250 mL-bägaren.
6. Placera elektroderna i den nya lösningen.
7. Ljuset kommer att lysa starkare vilket indikerar att produkten av de två lösningarna är en starkare elektrolyt än de enskilda lösningarna.

Diskussion:

Ättiksyra är en svag syra och ammoniak är en svag bas, vilket innebär att endast en del av molekylerna dissocieras till joner, medan en del förblir som molekyler. Detta gör dem till svaga elektrolyter och de kommer att ge ett svagt ljus på grund av en lägre koncentration av joner i lösningen.

Dissociationen av ättiksyra i vatten är följande:

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

Ammoniakens dissociation i vatten är följande:

NH3(aq) + H2O(l) ⇔ NH4+(aq) + OH-(aq)

Reaktionen mellan ättiksyra och ammoniak ger ammoniumacetat, som är en stark elektrolyt eftersom det dissocieras lättare i vatten vilket ökar jonkoncentrationen:

CH3CO2H(aq) + NH3(aq) → NH4CH3CO2(aq)

Säkerhet:

Se till att inte röra elektroderna på konduktivitetsapparaten när den är inkopplad. Ammoniak kan irritera huden och dess ångor kan irritera slemhinnorna. Ättiksyra kan irritera huden och dess ångor är irriterande för ögonen och andningsorganen.

Bortskaffande:

Lösningen kan spolas ner i handfatet med vatten.