ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΩΝ

Επιμέλεια:Ιωάννης Γράψας (Χημικός)

Εισαγωγή

Η δραστηριότητα περιγράφεται στο σχολικό εργαστηριακό οδηγό με τη χρήση αγωγιμόμετρου ή ειδικής συσκευής για τη διαπίστωση της αγωγιμότητας διαλυμάτων, εξοπλισμό που συνήθως δεν διαθέτουν τα σχολικά εργαστήρια. Η ελαφρά τροποποιημένη δραστηριότητα που περιγράφεται παρακάτω, χρησιμοποιεί όργανα και συσκευές τις οποίες διαθέτουν τα νέα σχολικά εργαστήρια. Επιπλέον, η σειρά των διαλυμάτων που προτείνονται για εξέταση έχει διευρυνθεί σημαντικά, ώστε να επιτρέπει την πλήρη προσέγγιση των εννοιών: ηλεκτρολύτης – μη ηλεκτρολύτης, ισχυρό οξύ– ασθενές οξύ, ισχυρή βάση – ασθενής βάση.

Απαιτούμενα όργανα

Απαιτούμενα αντιδραστήρια

Τροφοδοτικό υψηλών και χαμηλών τάσεων

Απιονισμένο νερό (300 mL)

Λαμπτήρας (~3.8V) με τη βάση του

Διάλυμα ζάχαρης 1 Μ σε απιονισμένο νερό (300 mL)

Δύο ηλεκτρόδια άνθρακα[1]

300 mL υδατικού διαλύματος HCl 1 M  

Ψηφιακό πολύμετρο ή αμπερόμετρο

300 mL υδατικού διαλύματος CH3COOH 1 M

8 κωνικές φιάλες 250 mL

300 mL υδατικού διαλύματος CH3COONa 1 M

8 ελαστικά  πώματα με δύο οπές 300 mL υδατικού διαλύματος NaOH 1 M
300 mL υδατικού διαλύματος HNH3 1 M
300 mL υδατικού διαλύματος NH4Cl. 1 M
 

[1] Μύτες γραφίτη για μηχανικά μολύβια είναι μια καλή λύση.

 Πορεία

 1.     Ανοίγουμε δύο οπές στο ελαστικό πώμα και διαπερνάμε από αυτές τα δύο ηλεκτρόδια γραφίτη.

2.     Συναρμολογούμε το κύκλωμα που φαίνεται στο παραπάνω σχήμα.

3.     Βυθίζουμε τα ηλεκτρόδια γραφίτη στην κωνική φιάλη που περιέχει το απιονισμένο νερό. Φροντίζουμε να διαβρέχονται τα ηλεκτρόδια σε όσο το δυνατόν μεγαλύτερο μήκος μέσα στο υγρό.

4.     Εφαρμόζουμε τάση ~10 V στα άκρα του κυκλώματος.

5.     Παρατηρούμε αν φωτοβολεί ή όχι ο λαμπτήρας και σημειώνουμε την ένδειξη του αμπερομέτρου.

6.     Αφαιρούμε το ελαστικό πώμα με τα ηλεκτρόδια από το στόμιο της κωνικής φιάλης και αφού το ξεπλύνουμε το τοποθετούμε στην κωνική φιάλη που περιέχει το διάλυμα ζάχαρης.

7.     Όπως και στο βήμα 5, παρατηρούμε αν ανάβει ή όχι το λαμπάκι και σημειώνουμε την ένδειξη του αμπερομέτρου.

8.     Επαναλαμβάνουμε διαδοχικά την ίδια διαδικασία με τα υπόλοιπα διαλύματα κατά την εξής σειρά:  δ. CH3COOH, δ. NH3, δ. HCl, δ. CH3COONa, δ. NaOH, και δ. NH4Cl.

9.     Φροντίζουμε να αυξήσουμε την τάση τροφοδοσίας μέχρι τα 20 V  στις περιπτώσεις που δεν φωτοβολεί ο λαμπτήρας με την τάση των 10 V, διερευνώντας έτσι μήπως φωτοβολήσει ο λαμπτήρας σε μεγαλύτερη τάση.

Συγκρίνουμε τα αποτελέσματα των παρατηρήσεων και μετρήσεών μας και διατυπώνουμε  συμπεράσματα