и. Вона залежить від температури (так як k 1 і k 2 залежать від температури) і природи реагуючих речовин, але не залежить від їх концентрації.
Дійсно, якщо, наприклад, збільшити з с, то повинна зменшитися c D і збільшитися з А і з в, тобто це поведе до зміщення рівноваги вліво. Встановиться нова рівновага. Нові рівноважні концентрації матимуть інші числові значення, однак ставлення творів їх, зведених у відповідні ступені, буде, величиною постійною. Так як константа рівноваги дорівнює відношенню констант прямої і зворотної реакції, то вона показує, у скільки разів швидкість прямої реакції більше швидкості зворотної реакції, якщо концентрації кожного з реагуючих речовин рівні 1 моль/л. У цьому фізичний зміст цієї константи К.
Якщо реакції протікають в розчинах, то при точних розрахунках До слід виражати в активностях, а саме:
Застосування концентрацій допустимо тільки лише в разі реакцій в дуже розведених розчинах. Якщо в реакції беруть участь тверді речовини, до них поняття концентрації застосовується. [3, стор. 71-72]
.3 Дисоціація оцтової кислоти. Константа дисоціації оцтової кислоти
Розглянемо оцтову кислоту. Це досить слабка органічна кислота з формулою CH 3 COOH, є слабким електролітом. У воді оборотно дисоціює на іони:
Так як це оборотна хімічна реакція, то відповідно має бути у неї і константа дисоціації, яку мені необхідно порахувати.
Звернемося до закону діючих мас, тоді константа реакції дорівнює:
Де [H +], [CH 3 COO -], [CH 3 COOH] - рівноважні концентрації для даної температури.
Перетворимо цю формулу, використовуючи рівняння:
А) електронейтральних розчину:
[H +]=[CH 3 COO -]
Б) Матеріального балансу:
З Н=С СН3СООН=[H +] + [CH 3 COO -]
Тоді отримаємо нову формулу для розрахунку константи оцтової кислоти:
Де є всього дві невідомих величини (замість трьох):
) Рівноважна концентрація [H +], яка може бути обчислена з рН розчину (за визначенням рН):
рН=- lg [H +]
звідси:
[H +]=10 -рН
2) Вихідна концентрація оцтової кислоти, яка нам буде дана для кожного розчину.
Отже, ось ми і підійшли до практичної частини - суть процесу нам відома, прилад і його компоненти розглянуті, формули для розрахунків виведені.
3. РН-метр, вимір РН буферних розчинів і споруда калібрувального графіка
У своїй роботі я використовував Рн-метр «рН - 150М» виробництва РУП «Гомельський завод вимірювальних приладів» з електродами:
) Електрод порівняння - хлорсеребряного,
) Індикаторний електрод - скляний.
Прилад має висновок даних на екран, прилад самостійно (!) робить поправку на температуру, показуючи дані для стандартної температури (25 о С). Як вже було сказано раніше, константа дисоціації не залежить від концентрації речовини, але залежить від температури. У день вимірювань температура в приміщенні, де були проведені вимірювання 7 березня 2014 на кафедрі електрохімії СПбГТІ (ТУ), становила близько 19 о С вище нуля, тобто досить суттєво відрізнялося від стандартного значення, яке могло призвести до великої похибки в розрахунках.
У моєму розпорядженні були 5 буферних розчинів з точно відомим рН. Я виміряв їх на приладі і отримав наступні дані:
рН теоретичний 1,684,106,867,059,18 рН виміряний 1,734,096,736, 748,69
Тепер можна будувати калібрувальний графік - графік прямій лінії, за допомогою якого всі виміряні значення рН можна перевести в теоретичні, за допомогою яких і будуть проводиться розрахунки константи. Графік будемо будувати в програмі Exel методом найменших квадратів. На горизонтальній осі будемо відкладати рН виміряний, а на вертикальній - рН теоретичний
Тепер можна перевести значення виміряного рН в теоретичні значення. У моєму розпорядженні були 5 розчинів оцтової кислоти різної концентрації. Я провів вимірювання рівня рН за допомогою рН-метра і перевів значення в теоретичні. Результати відображені в таблиці:
С оцтової кислоти, моль / літр
