希托夫法测定离子的迁移数PPT课件

.,1,实验十五希托夫法测定离子的迁移数,2,.,实验目的,掌握希托夫法测定电解质溶液中离子迁移数的某本原理和操作方法。测定CuSO4溶液中Cu2+和SO42-的迁移数。,1离子的电迁移,2离子的迁移数,3离子迁移数的测定,实验原理-离子的电迁移和迁移数,用惰性电极电解1-1价型电解质溶液,1.离子的电迁移(Electromigrationofions）,阳极区中部区阴极区,（1）r+=r-当离子迁移速度相等时,假定通过电解池电量为4F,（2）r+=3r-,离子的电迁移,通过电解池电量为4F,阳极区中部区阴极区,溶液中离子迁移过程的规律,（1）导电任务由正、负离子共同分担。,（2）正、负离子搬迁电量之比等于两者运动速率之比，等于两极区电解质浓度变化之比：,若电极本身参与反应也满足上面两条规律。,2.离子的迁移数,离子的迁移数(transfernumber),某离子B迁移的电量QB占通过溶液总电量Q的分数。,离子的迁移数,溶液中只有一种电解质时：,3.离子迁移数的测定,希托夫法,希托夫法，界面移动法和电动势法可测定离子迁移数。,对电解前后电极附近溶液进行物料衡算，即可确定离子的迁移数。,若有n迁molB离子发生迁移，迁移过程携带电量：,n电molB离子在电极上发生反应，通过溶液总电量：,希托夫法测离子迁移数,ZB：B离子价数,希托夫法测离子迁移数,通常，分析阳极区首先求出正离子迁移数。,I.若电解时阳极不溶解，正离子迁出阳极区的量:,II.若电解时阳极要溶解，则，故,tB计算基准：假定电解过程水不迁移。,也可以分析阴极区求出正离子迁入阴极区的量：,.,12,仪器与试剂,迁移数管1支；铜电量计1套；直流稳压电源1台；滴定管1支；KI溶液(10%)淀粉指示剂(0.5%)硫代硫酸钠溶液（0.0500mol.L-1）HAc溶液(1mol.L-1)HNO3（A.R.）硫酸铜溶液（0.05mol.L-1）,.,13,.,14,15,.,STEP1,清洗迁移数管，注意活塞是否漏水。用少量硫酸铜溶液淌洗两次，将该溶液充满迁移数管。,16,.,STEP2,用铜电量计测定通过溶液的电量。阴极和阳极皆为铜片，实验前将铜电量计的阴极铜片（中间部分）用细沙纸磨光，然后用蒸馏水洗净，晾干并称其重量（W1）。,17,.,STEP3,接通电源，调节变压器使阴极铜片上的电流密度为1015mA/cm2，通电90分钟后切断电源。取出铜电量计中部铜片用蒸馏水洗净，取出晾干并称其重量（W2）。,18,.,STEP4,将迁移管中的溶液分别缓慢放入已称量的锥形瓶中，再称其各瓶的重量，然后计算各溶液的净重。,19,.,STEP5,取部分溶液（约20g）进行滴定，加入10%KI溶液10mL，1mol.L-1乙酸溶液10mL，用标准硫代硫酸钠溶液滴定，滴至淡黄色，加入1mL0.5淀粉，在滴至蓝紫色消失。,20,.,数据记录与处理,根据前面例题的解答方法计算迁移数即可。注意，中间部分溶液浓度即为电解前溶液浓度。,21,.,中间区：M(CuSO4)中=(V*M)Na2S2O3*159.6/1000M(H2O)中=m(溶液)m(CuSO4)（M(CuSO4)/M(H2O)）中=阳极区：M(CuSO4)阳=(V*M)Na2S2O3*159.6/1000M(H2O)阳=m(溶液)m(CuSO4)（M(CuSO4)/M(H2O)）阳=N迁（M(H2O)中（M(CuSO4)/M(H2O)）中）n电（M(H2O)阳（M(CuSO4)/M(H2O)）阳）阴极区：N迁（M(H2O)阴（M(CuSO4)/M(H2O)）阴n电（M(H2O)中（M(CuSO4)/M(H2O)）中）,22,.,实验注意事项,1.实验中的铜电极必须是纯度为99.999%的电解铜。2.实验过程中凡是能引起溶液扩散，搅动等因素必须避免。电极阴、阳极的位置能对调，迁移数管及电极不能有气