电导及其测定.ppt

电导的测定及其应用 实验目的 1 了解溶液的电导 电导率和摩尔电导的概念 2 测量电解质溶液的摩尔电导 并计算弱电解质的电离常数 实验原理 1 电导 G 和电导率 描述导体导电能力的大小 常以电阻的倒数表示 G 1 R 单位是西门子S G A l 或 1 A 1 R 称为电导率或比电导 1 它相当于长度为1m 截面积为1m2导体的电导 其单位是S m 1 对于确定的电导池来说 1 A是常数 称为电导池常数 电导池常数可通过测定已知电导率的电解质溶液的电导 或电阻 来确定 2 摩尔电导 1mol电解质全部置于相距为1m的两个电极之间 溶液的电导称之为摩尔电导 以 m表示 如溶液的浓度以C表示 则电导可以表示为 m 1000C 式中 m的单位是S m2 mol 1 C的单位是mol dm 3 惠斯顿平衡电桥 选适当的电阻R1 移动触点C 直到D C间电流为0 此时电桥达到平衡 则有 在无限稀释的溶液中可以认为弱电解质已全部电离 此时溶液的摩尔电导率为 可用离子极限摩尔电导率相加而得 一定浓度的摩尔电导率与无限稀释的溶液中的摩尔电导率是有差别的 这有两个因素造成 一时电解质溶液的不完全离解 二是离子间存在着相互作用力 AB型弱电解质在溶液中电离达到平衡时 电离平衡常数Kc 浓度c 电离度 有以下关系 从直线的斜率可以求出Kc 本实验测定弱电解质的电离度和电离常数 首先测定HAc溶液的电导率 溶液 因溶液较稀 必须从 溶液中减去水的电导率 水 即 HAc 溶液 水 m 1000C 或 m 1000C 由离子独立移动定律 查表计算 仪器及试剂 1 仪器超级恒温槽一套DDS 307型电导率仪一台电导电极 镀铂黑 一支烧杯 100ml 两个试管四个移液管 10ml 五支 2 试剂0 02mol l氯化钾溶液0 1000mol LHAC溶液 DDS 307型电导率仪 1 调节恒温槽温度为25 C 0 3 C 2 用0 02mol L的氯化钾溶液测定电导池常数 3 用洗净烘干的试管一支 加入20mL的0 1000mol LHAC溶液 恒温后测定其电导率 4 用吸取醋酸的移液管从试管中吸出10mL溶液弃去 用另一支移液管取电导水10mL注入该试管中 混合均匀 等温度衡定后 测定其电导率 如此操作 共稀释四次 5 倒去醋酸 洗净电导池 最后用电导水淋洗 注入20mL电导水 测定其电导率 实验步骤 电导率仪的使用方法 1 接通电源 预热30min后 进行校准 将 选择 开关指向 检查 常数 补偿开关指向 1 刻度线 温度 补偿调节旋钮指向 25 刻度线 调节 校准 调节旋钮 使仪器显示100 0uS cm 校准完毕 2 标定 用25 0 02mol lKCL溶液 查附录 其 2765us cm 将 选择 开关指向 IV 待仪器的读数稳定后 调节 常数 补偿开关 使显示值与标准浓度的电导率值一致 最后 选择 开关指向 检查 显示值为92 6uS cm 则该电极常数为0 926cm 1 显示值为102 2uS cm 则该电极常数为1 022cm 1 1 配制溶液需用电导水 电导率小于1us cm 处理方法是 向蒸馏水中加入少量高锰酸钾 用硬质玻璃烧瓶进行蒸馏 2 温度对电导有较大影响 所以测电导率时必须在恒温槽中恒温后方可测定 3 铂黑电极上的溶液不能擦 用滤纸吸 以免破坏电极表面积 电极不用时 应保存在蒸馏水中不可使之干燥 防止电极干燥老化 4 测水及溶液电导前 电极要反复冲洗干净 特别是测水前 实验注意事项 结果讨论 1 温度升高一度电导平均增加1 9 即2 普通蒸馏水中常溶有和氨等杂质 故存在一定电导 因此实验所测得电导值是欲测电解质和水的电导之和 配制溶液需用电导水 电导率小于1us cm 处理方法是 向蒸馏水中加入少量高锰酸钾 用硬质玻璃烧瓶进行蒸馏 3 铂电极镀铂黑的目的在于减少极化现象 且增加电