乙酸电离度和电离常数的测定(1110).doc

乙酸电离度和电离常数的测定核工楼1110【实验目的】1. 了解溶液电导的基本概念。 2. 学会电导(率)仪的使用方法。 3. 掌握溶液电导的测定及应用。 【预习要求】 掌握溶液电导测定中各量之间的关系，学会电导(率)仪的使用方法。 【实验原理】AB型弱电解质在溶液中电离达到平衡时，电离平衡常数KC与原始浓度C和电离度有以下关系: (1) 在一定温度下是常数，因此可以通过测定AB型弱电解质在不同浓度时的代入(1)式求出。 图1电导池醋酸溶液的电离度可用电导法来测定，图1是用来测定溶液电导的电导池。将电解质溶液放入电导池内，溶液电导(G)的大小与两电极之间的距离(l)成反比，与电极的面积(A)成正比: （2） 式中， 为电导池常数，以Kcell表示;为电导率。由于电极的l和A不易精确测量，因此在实验中是用一种已知电导率值的溶液先求出电导池常数Kcell，然后把欲测溶液放入该电导池测出其电导值，再根据(2)式求出其电导率。溶液的摩尔电导率是指把含有1mol电解质的溶液置于相距为1m的两平行板电极之间的电导。以m表示，其单位以SI单位制表示为Sm2mol-1。 摩尔电导率与电导率的关系: (3)式中，c为该溶液的摩尔浓度。对于弱电解质溶液来说，可以认为： (4)是溶液在无限稀释时的摩尔电导率。对于强电解质溶液(如KCl、NaAc)，其m和C的关系为 。对于弱电解质(如HAc等)，m和C则不是线性关系，故它不能像强电解质溶液那样，从 的图外推至C=0处求得 。但我们知道，在无限稀释的溶液中，每种离子对电解质的摩尔电导率都有一定的贡献，是独立移动的，不受其它离子的影响，对电解质 来说，即 。弱电解质HAc的 可由强电解质HCl、NaAc和NaCl的 的代数和求得， 349.8210-4Sm2mol-1 40.9010-4Sm2mol-1把(4)代入(1)式可得: （5） (6) 以对作图，其直线的斜率为，就可算出。【仪器药品】1.仪器 电导仪(或电导率仪)1台; 恒温槽1套; 烧杯(50mL)5个;移液管(25mL)6支; 洗瓶1个; 洗耳球1个。 2.药品 0.01moldm-3KCl溶液; 0.2moldm-3HAc溶液; 蒸馏水。 【实验步骤】 1. 将恒温槽温度调至(25.00.1)或(30.00.1)，按图-13-1所示使恒温水流经电导池夹层。如气温低于25，则恒温25。否则在恒温30下进行测定。 2 测定前，用蒸馏水淋洗电导电极与双层夹套玻璃反应器，淋洗废液倒入大烧杯中。3 测定KCl的电导率(即电导池常数校正)：事先可用少许KCl溶液润洗电导电级和玻璃反应器，以使得在测定时溶液的浓度与容量瓶的溶液浓度尽最大限度保持不变，旋转“常数校正按钮”，使得其电导率为141310-6-1，之后的测定不能再调节“常数校正按钮”。30时0.01moldm-3KCl的电导率为155210-6-1。4 测定蒸馏水的电导率：反复淋洗电极与玻璃反应器，加入蒸馏水，测定其电导率，掌握量程的意义。5测定不同浓度HAc的电导率：轻轻甩一甩电导电极，使其上附着的水珠被甩落，要求玻璃反应器尽可能不粘附水滴。此步不能润洗，用专用移液管（标签0.2moldm-3HAc）移取50ml0.2moldm-3HAc溶液至玻璃反应器中，待电导率4分钟内基本不变可认为已到恒温。再用专用移液管（标签0.2moldm-3HAc）从玻璃反应器移出25ml溶液，用专用移液管（标签H2O或水）添加25ml蒸馏水至玻璃反应器，如此则玻璃反应器的HAc溶液浓度减，测定电导率。依上法，分别测定浓度依次减半，分别0.10、0.05、0.025、0.0125、0.00625 moldm-3HAc溶液的电导率。【注意事项】1. 实验中温度要恒定，测量必须在同一温度下进行。恒温槽的温度要控制在(25.00.1)或(30.00.1)或(20.00.1)，视实验时气温而定。 2. 每次测定前，都必须将电导电极及电导池洗涤干净，以免影响测定结果。3.DDS-12A数字电导率仪的使用：背面有电源开关，正面有一排按钮，自左至右分别为粉红色、黑色、米白色。按下粉红色按钮：显示电导电极电导池常数。弹起粉红色按钮：测量电导率。黑色按钮一排个，m指10-3，指10-6，指电导率单位：-1，按下按钮为测量，个按钮都可用于测定电导率，但是测量范围不同，依次测量范围为2、20、200、2m、20m。m和之前的系数10或100只是表明该档比左边相邻档的测量范围大倍。所得数据不能乘该系数。注意选择合适的量程，使得测定的电导率数据有效数字最多，避免出现用托盘天平称大象或者用称大象之称来称头发丝。在测定过程中，当数字变小到可用左边的量程测量时，需变换量程。米白色按钮为可旋式按钮，用于电导池常数校正。校正办法：已知在25时0.01moldm-3KCl的电导率为141310-6-1，在25时测定0.01moldm-3KCl的电导率，旋转“常数校正按钮”，使得其电导率为141310-6-1，之后的测定不能再调节“常数校正按钮”。30时0.01moldm-3KCl的电导率为155210-6-1。20时0.01moldm-3KCl的电导率为127810-6-1。4. 雷磁DDS11C电导率的使用：开启电源，加入标准KCl水溶液，按“常数”，常数有四个档次：10、1、0.1、0.01，按“”“”可变，用1这个档次，再按最左边“常数”按纽，显示详细的常数，如“.997”或“1.017”，按“”增大常数，按“”减小常数，再按右边“确定”按纽，保存调节好的常数，液晶面板上将显示“测量”，过10秒会显示电导率，要求KCl的电导率达标。单位换算：【数据处理】 大气压： ；室温： ；实验温度： 。 1. 电导水与醋酸溶液的电离常数 电导水的电导率：，HAc原始浓度： 。CHAc/（moldm-3）电导率/（Scm-1）原始浓度0.21/20.11/40.051/80.0251/160.01251/320.006253. 按公式(6)以Cm对 作图应得一直线，直线的斜率为 ，由此求得KC，并与上述结果进行比较。 4 画三线表，有表名称等，用Excel或Origin软件作图，不用坐标纸作图（已淘汰）。先输入数据，选中数据，插入“图表”，选择散点图，去除网格线与阴影，点击“添加趋势线”，默认“直线”，正合需要，在“添加趋势线”窗口中的“选项”中，前推与后推相当于通常所说的将直线向上与向下延伸，勾中“显示公式”与“显示R平方值”