电导的测定及其应用

1、宁波工程学院物 m 理化学实验报告 专 业 m 班级化工 101姓名梁子安序号 10402010139 同组姓名洪清琳、徐艳烨指导老师方烨汶、赵丹 实验日期 2012、3、 29实验名称 实验五电导的测定及其应用一、实验目的1测定 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、电导 G 可表示为：(1)式中，k 为电导率， 电极间距离为 l，电极面积为 A，l/A 为电导A池常数 Kcell ，单位为 m-1。 G k l 本实验是用一种已知电导率值的溶液先求出Kcell ，然后把欲测溶液放

2、入该电导池测出其电导值 G，根据( 1)式求出电导率 k。摩尔电导率与电导率的关系为： (2) 式中 C 为该溶液的浓度，其单位以 SI 单位制表表示为 mol m-3.2、摩尔电导率 m的变化规律可m k 用经验公式表示：C(3)式中，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是一个常数。所以，将 对 C 作图得到的直 线 m m C 外推 C=0 处，可求得 。3、对弱电解质溶液有 m mm ( 4)式中，、分别表示正、负离子的无限稀释摩尔电导率。 在弱电解质的稀薄溶液中，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

3、度 等于它的摩尔电导率与其无限摩尔电导率之 比，即：(5)对于 HAc，在溶液中电离达到平衡时， 点电离平衡常数 KC原始浓度 C 和电离 度有以下关系：（6）在一定温度下是常数，因此可以通过测定 HAc 在不同浓度的 带入上式求 出 K c。HAc的可由强电解质 HCl、NaAc 和 NaCl的的代数和求得， m（HAc） m（H ） m （ cAac2 ）m（HCl）m（NaAc） m（NaCl）把（4）代入（1）c （1 a） 可得到：以C m对1 m 作图，其直线的斜率为如果知道 ，就可算出。三、实验仪器、试剂仪器：梅特勒 326 电导率仪 1 台；电导电极 1 只；量杯（ 50mL）

4、2 只；k c mk c m（ m m ）移液管（ 25ml）3只；洗瓶 1只；洗m 2K c 耳球1只。试剂： 10.00（molm-3）KCl 溶液； 100.0 （molm-3）HAc溶液；电导水。四、实验步骤1打开电导率仪开关，预热 5min。2KCl 溶液电导率的测定：（1）用移液管准确移入 10.00 （molm-3）KCl 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。（2）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。（3）用移液管准确移出 25.00mL 上述量杯中的溶液弃去，再用移液

5、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，去平均值。（4）重复（ 3）的步骤。（5）重复（ 3）的步骤。（6）倾去电导池中的 KCl 溶液，用电导水洗净量杯和电极；量杯放回烘箱； 电极用滤纸吸干。3HAc溶液和电导水的电导率测定：（1）用移液管准确移入 100.00 （molm-3）HAc溶液 25.00mL，置于洁净且 干燥的量杯中；搅拌均匀后，测定其电导率 3 次，取平均值。（2）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，测定电导率 3 次，取平均值。（3）用移液管准确移出 25.00mL 上述量杯中的溶液，

6、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，测定去电导率 3 次， 取平均值。（4）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， 测定去电导率 3 次，去平均值。（5）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，测定其电导率 3 次，取平均值。（6）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、实验记录与处理1、数据记录大气压： 101.41KPa 室温： 21.3 实验温度： 23.0 已知数据： 25下 10.00（molm-3）KCl 溶液摩尔电导率 =0.1413Sm-1；

7、25时无限稀释的 HAc水溶液的摩尔电导率 =3.907 10-2（Sm2mol-1）。 （1）测定 KCl 溶液的电导率：c/(mol m-3)-1/( Scm-1)第一次第二次第三次平均10.014541454145414545.007737747757742.50429427426427.31.25247246244245.70.625155.4156.0155.6155.7（2）测定 HAc溶液的电导率： 电导水的电导率 （H2O）/（ S cm-1）: 64c/(mol dm-3 )/(S m-1)第一次第二次第三次平均0.100596598599597.70.05043243243

8、24320.025318316316316.70.0125229228228228.32、数据处理：1)将 KCl 溶液的各组数据填入下表内：C/(mol m-3)10.05.002.501.250.625m /(S m2 mol 1) 10-21.4541.5481.7091.9662.491C /(mol12 m 3 2)3.1622.2361.5811.1180.791以 KCl 溶液的 m对作图，由直线的截距求出 KCl 的m。由图可知，截距等于 0.02514 ，则其无限摩尔电导率等于 0.02514 Sm2mol-1(2) HAc 溶液的各组数据填入下表内：HAc原始浓度： 0.0

9、95mol dm-3c ， 则有：H2O由图可知，其斜率等于 3.449 10-5，而斜率等于0.0260.055y=-0.00782+3.449 105 XLinear LFiint eoaf rD FAitT oAf 1D ABTA2 B0.0500.024y=0.02514-0.00383X0.0450.0220.040m 0.0305.020 cm0.0300.0180.0250.0200.0160.0150.0146000.58001.0100012001400160018001.5 1/ m 2.01/2C1/22.53.03.5ckmm1Cm10-210-5K10-5mol dm

10、 3S m2 mol 1103Sm110-4S m 1 10-4S1 m 2 mol 1030.095533.75.621.78533.71.442.00.0475368.07.751.29368.01.981.991.8250.02375252.710.640.94252.72.721.800.011875164.313,840.72164.33.541.51=3.44910-5/(0.03907 21000)=2.25 10-5百分误差 =(2.25-1.825 ) 10-5/(2.25 10-5)=18.9%六、结果与讨论注意事项：换待测液测定前，必须将电导电极和电导池洗干净、擦干，以免影响 测定结果。误差分析： 1、