电导法测定弱电解质的电离平衡常数及数据处理

1、精选优质文档-倾情为你奉上电导法测定醋酸电离常数一、 实验目的1.了解溶液电导、电导率和摩尔电导率的概念；2.测量电解质溶液的摩尔电导率，并计算弱电解质溶液的电离常数。二、 实验原理电解质溶液是靠正、负离子的迁移来传递电流。而弱电解质溶液中，只有已电离部分才能承担传递电量的任务。在无限稀释的溶液中可以认为电解质已全部电离，此时溶液的摩尔电导率为m，而且可用离子极限摩尔电导率相加而得。一定浓度下的摩尔电导率m与无限稀释的溶液中摩尔电导率m是有差别的。这由两个因素造成，一是电解质溶液的不完全离解，二是离子间存在着相互作用力。所以，m通常称为表观摩尔电导率。m/m=(U+ U-)/(U+ U-)若U

2、+= U-，U+=U-则m/m=式中为电离度。AB型弱电解质在溶液中电离达到平衡时，电离平衡常数Ka，起始浓度C0，电离度有以下关系： AB A+ + B-起始浓度mol/L： C0 0 0 平衡浓度mol/L： C0·(1-) C0 C0Kc=c(A+)/cc(B-)/c/c(AB)/c=C02/(1-)=C0m2/cm(m-m)根据离子独立定律，m可以从离子的无限稀释的摩尔电导率计算出来。m可以从电导率的测定求得，然后求出Ka。mC0/c =m2Kc/m-mKc通过mC0/c 1/m作图，由直线斜率=m2Kc，可求出Kc。三、仪器与试剂DDS-11A(T)型电导率仪1台；恒温槽1

3、套；0.1000mol/L醋酸溶液。四、实验步骤1.调整恒温槽温度为25±0.3。2.用洗净、烘干的义形管1支，加入20.00mL的0.1000mol/L醋酸溶液，测其电导率。3.用吸取醋酸的移液管从电导池中吸出10.00mL醋酸溶液弃去，用另一支移液管取10.00mL电导水注入电导池，混合均匀，温度恒定后，测其电导率，如此操作，共稀释4次。4.倒去醋酸溶液，洗净电导池，最后用电导水淋洗。注入20mL电导水，测其电导率。五、实验注意事项1.本实验配制溶液时，均需用电导水。2.温度对电导有较大影响，所以整个实验必须在同一温度下进行。每次用电导水稀释溶液时，需温度相同。因此可以预先把电导

4、水装入锥形瓶，置于恒温槽中恒温。六、数据记录及处理第一次实验：实验温度:25.2，电导池常数K(l/A):0.94 m-1，m=390.72 s.cm2/mol-1表1 醋酸电离常数的测定c(HAC)mol.L-1电导率/us.cm-1m s.m2.mol-1电离度Kc123平1.000×10-15.20×1025.20×1025.20×1025.20×1025.17×10-40.01421.78×10-55.000×10-23.75×1023.76×1023.74×1023.75&#

5、215;1027.44×10-40.01991.85×10-52.500×10-22.62×1022.66×1022.68×1022.65×1021.05×10-30.02751.85×10-51.250×10-31.86×1021.87×1021.88×1021.87×1021.47×10-20.03971.85×10-56.250×10-41.30×1021.29×1021.28×1021.2

6、9×1022.02×10-20.05451.76×10-5电导水2.902.892.912.90Kc（平均值）=1.82×10-5计算：m/s.m2.mol-1=(HAC -电导水)us.cm-1×10-4/c(HAC)mol.L-1×103=(HAC -电导水) ×10-7/c(HAC)m(1)=(0.520×103-2.90)/(1.000×10-1)×10-7=5.17×10-4s.m2.mol-1m(2)=(0.375×103-2.90)/(5.000×10

7、-2)×10-7=7.44×10-4s.m2.mol-1m(3)=(0.265×103-2.90)/(2.500×10-2)×10-7=1.05×10-3s.m2.mol-1m(4)=(0.187×103-2.90)/(1.250×10-3)×10-7=1.47×10-2s.m2.mol-1m(5)=(0.129×103-2.90)/(6.250×10-4)×10-7=2.02×10-2s.m2.mol-1m(HAC)=m(H+)+m(AC-)=349.8

8、2s.cm2.mol-1+40.9s.cm2.mol-1=390.72 s.cm2/mol=3.9072×10-2s.m2.mol-1=m/m(1)= 5.17×10-4/ 3.9072×10-2=0.0142(2)= 7.44×10-4 / 3.9072×10-2=0.0199(3)= 1.05×10-3 / 3.9072×10-2=0.0275(4)= 1.47×10-2 / 3.9072×10-2=0.0397(5)= 2.02×10-2/ 3.9072×10-2=0.0545K

9、c=C0m2/m(m-m)Kc(1)=1.000×10-1×(5.17×10-4)2/390.72×(390.72-5.17)×10-8=1.78×10-5Kc(2)=5.000×10-2×(7.44×10-4)2/390.72×(390.72-7.44)×10-8=1.85×10-5Kc(3)=2.500×10-2×(1.05×10-3)2/390.72×(390.72-1.05)×10-8=1.85×10-5Kc

10、(4)=1.250×10-3×(1.47×10-3)2/390.72×(390.72-1.47)×10-8=1.85×10-5Kc(5)=6.250×10-3×(2.02×10-3)2/390.72×(390.72-2.02)×10-8=1.76×10-5Kc(平均值)= 1.82×10-5表2 醋酸电离常数的测定c(HAC)mol.L-1ms.m2.mol-1C0/cm s.m2.mol-11/m mol.s-1.m-21.000×10-15.17

11、15;10-45.171×10-51.93×1035.000×10-27.44×10-43.721×10-51.34×1032.500×10-21.05×10-32.624×10-59.52×1021.250×10-31.47×10-31.841×10-56.8×1026.250×10-32.02×10-31.261×10-54.95×102直线斜率=2.721×10-8 s2.m4.mol-2 Kc=1.

12、78×10-5直线斜率=m2Kc =2.721×10-8，Kc=2.721×10-8/(390.72×10-4)2=1.78×10-5第二次实验：实验温度:24.9，电导池常数K(l/A):0.94 m-1，m=390.72 s.cm2/mol-1表1 醋酸电离常数的测定c(HAC)mol.L-1电导率/us.cm-1m s.m2.mol-1电离度Kc123平1.000×10-15.22×1025.22×1025.22×1025.22×1025.19×10-40.01331.79

13、15;10-55.000×10-23.72×1023.73×1023.72×1023.72×1027.38×10-40.01891.82×10-52.500×10-22.65×1022.66×1022.68×1022.66×1021.05×10-30.02691.86×10-51.250×10-31.86×1021.84×1021.85×1021.85×1021.46×10-20.03721.80

14、×10-56.250×10-41.32×1021.31×1021.30×1021.31×1022.05×10-20.05241.81×10-5电导水3.103.093.113.10Kc（平均值）=1.82×10-5计算：m/s.m2.mol-1=(HAC -电导水)us.cm-1×10-4/c(HAC)mol.L-1×103=(HAC -电导水) ×10-7/c(HAC)m(1)=(0.522×103-3.10)/(1.000×10-1)×10-

15、7=5.17×10-4s.m2.mol-1m(2)=(0.372×103-3.10)/(5.000×10-2)×10-7=7.44×10-4s.m2.mol-1m(3)=(0.266×103-3.10)/(2.500×10-2)×10-7=1.05×10-3s.m2.mol-1m(4)=(0.185×103-3.10)/(1.250×10-3)×10-7=1.46×10-2s.m2.mol-1m(5)=(0.131×103-3.10)/(6.250

16、5;10-4)×10-7=2.05×10-2s.m2.mol-1m(HAC)=m(H+)+m(AC-)=349.82s.cm2.mol-1+40.9s.cm2.mol-1=390.72 s.cm2/mol=3.9072×10-2s.m2.mol-1=m/m(1)= 5.19×10-4/ 3.9072×10-2=0.0133(2)= 7.38×10-4 / 3.9072×10-2=0.0189(3)= 1.05×10-3 / 3.9072×10-2=0.0269(4)= 1.46×10-2 / 3

17、.9072×10-2=0.0372(5)= 2.05×10-2/ 3.9072×10-2=0.0524Kc=C0m2/m(m-m)Kc(1)=1.000×10-1×(5.19×10-4)2/390.72×(390.72-5.17)×10-8=1.79×10-5Kc(2)=5.000×10-2×(7.38×10-4)2/390.72×(390.72-7.44)×10-8=1.82×10-5Kc(3)=2.500×10-2×(1.

18、05×10-3)2/390.72×(390.72-1.05)×10-8=1.86×10-5Kc(4)=1.250×10-3×(1.46×10-3)2/390.72×(390.72-1.47)×10-8=1.80×10-5Kc(5)=6.250×10-3×(2.05×10-3)2/390.72×(390.72-2.02)×10-8=1.81×10-5Kc(平均值)= 1.82×10-5表2 醋酸电离常数的测定实验温度:24.9，电导池常数K(l/A):0.94 m-1，m=390.72 s.cm2/mol-1c(HAC)mol.L-1ms.m2.mol-1C0/cm s.m2.mol-11/m mol.s-1.m-21.000×10-15.19×10-45.189×10-51.927×1035.000×10-27.38×10-43.686×10-51.355×1032.500×10-21