电导的测定及其应用.doc

一、实验目的1测量KCl水溶液的电导率，求算它的无限稀释摩尔电导率。2用电导法测量醋酸在水溶液中的解离平衡常数。3掌握恒温水槽及电导率仪的使用方法。二、实验原理1. 电解质溶液的导电能力通常用电导G来表示，它的单位是西门子，用符号S表。 若 将电解质溶液放入两平行电极之间，设电极间距离为l，电极面积为A，则电导可表示为： G=A/l为该电解质溶液的电导率，其物理意义：在两平行而相距1m，面积均为1m2的两电极间，电解质溶液的电导称为该溶液的电导率，其单位用SI制表示为Sm-1。l/A为电导池常数，以Kcell表示，单位为m-1。在讨论电解质溶液的导电能力时常用摩尔电导率m，单位为Sm2mol-1。摩尔电导率与电导率的关系： m=/C2. m总是随着溶液的浓度降低而增加。对强电解质稀溶液而言，其变化规律可用科尔老施经验公式表示： m=mAC1/2m是溶液在无限稀释时的极限摩尔电导率。对特定的电解质和溶剂来说，在一定温度下，A是常数。所以将m对C1/2作图得到直线外推到C=0处，可求的m。3. 对于弱电解质溶液来说，m无法利用上式通过实验直接测定。在无限稀释的溶 液中，弱电解质的=1，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。在弱电解质的稀溶液中，离子的浓度很低，离子间的相互作用可以忽略，可以认为它在浓度C时的解离度等于它的摩尔电导率m与其无限稀释摩尔电导率之比，即： =m/m对于HAc，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： K=C2/(1-)在一定温度下K是常数，因此可以通过测定HAc在不同浓度时的代入上式求出K。K=Cm2/（Cm（mm）或Cm= （m）2 KC/mmKC以Cm对1/m作图，其直线的斜率为（m）2 KC，如知道m值，就可算出K。三、仪器与药品1.仪器：梅特勒326电导率仪1台；电导电极1只；量杯（50mL）2只；移液管（25mL）3只；洗瓶1只；洗耳球1只2.试剂：10.00（mol/m3）KCl溶液；93（mol/ m3）HAc溶液；电导水四、实验步骤1打开电导率仪开关，预热5min。2KCl溶液电导率测定： 用移液管准确移入10.00molm-3KCl溶液25.00ml，置于洁净、干燥的量杯中；测定其电导率3次，取平均值。再用移液管准确移入25.00ml电导水，置于上述量杯中；搅拌均匀后，测定其电导率3次，取平均值。用移液管准确移出25.00ml上述量杯中的溶液，弃去；再用移液管准确移入25.00ml电导水，置于上述量杯中；搅拌均匀后测定其电导率3次，取平均值。重复(3)的步骤。重复(3)的步骤。倾去电导池中的KCl溶液，用电导水洗净量杯和电极；电极用滤纸吸干。3HAc溶液和电导水的电导率测定 用移液管准确移入93molm-3HAc溶液25.00ml，置于洁净、干燥的量杯中；测定其电导率3次，取平均值。再用移液管准确移入25.00ml已恒温的电导水，置于上述量杯中；搅拌均匀后，测定其电导率3次，取平均值。用移液管准确移出25.00ml上述量杯中的溶液，弃去；再用移液管准确移入25.00ml电导水，置于上述量杯中；搅拌均匀后测定其电导率3次，取平均值。再用移液管准确移入25.00ml电导水，置于上述量杯中；搅拌均匀后，测定其电导率3次，取平均值。倾去电导池中的HAc溶液，用电导水洗净量杯和电极；然后注入电导水，测定电导水的电导率3次，取平均值。倾去电导池中的电导水；量杯放回烘箱；电极用滤纸吸干；关闭电源。五、数据记录与处理1.数据记录： 室温：20.2 大气压：100.76kPa 测定KCl溶液的电导率：C/（mol/ m3）/( Sm-1)第一次第二次第三次平均值10.00.14030.14030.14060.14045.000.07250.07240.07240.072432.500.03780.03770.03770.037731.250.019650.019650.019640.019650.6250.010680.010670.010700.01068 测定HAc溶液的电导率：电导水的电导率(H2O)/(Sm-1): 9 10-4 C/（mol/ dm3）k/( Sm-1)第一次第二次第三次平均值0.093000.06160.06160.06140.06150.046500.04200.04170.04170.04180.023250.02850.02870.02890.02870.011620.02410.02380.02370.02392数据处理： KCl溶液C/（molm-3）10.05.002.501.250.625m/( Sm2mol-1)0.014040.014490.015090.015720.01709C1/2/（mol1/2m-2/3）3.1622.2361.5811.1180.7906根据上图可知，KCl的m为0.01733 HAc溶液HAc原始浓度： 0.09300mol/L C moldm-3 Sm-1 m Sm2mol-1 m-1 S-1m-2mol Cm Sm-1K0.0930.06066.51610-41.5351030.06060.015512.27210-52.51710-50.04650.04098.79610-41.1371030.04090.022512.4110-50.023250.02781.19610-30.83631030.02780.030612.24710-50.011620.0231.97810-30.50571030.02300.050633.1410-5= - H2O由图可知，直线斜率为3.7410-5 （m）2 KC=3.7410-525时HAc的极限摩尔电导率为3.90710-2 Sm2mol-1K= 3.74 10-5 (3.90710-2 ) 2 1000 = 2.45310-5误差：（2.51710-52.45310-5） 2.51710-5 = 2.54%六、分析与讨论1实验中不必扣除水的电导。因为经测定，实验所使用的去离子水的电导与待测溶液的电导相差几个数量级，因此不会对实验结果产生很大的影响。2溶液配制时的问题：溶液时由大浓度向小浓度一瓶一瓶稀释过来的。一旦某一