电导法测定难溶盐的溶解度和Ksp(ppt)

物理化学实验电导法测定难溶盐的溶解度和Ksp一、目的及要求1.掌握电导法测定难溶盐溶解度和Ksp的原理和方法2.掌握电导率仪的使用方法二、实验原理物理化学实验电导法测定难溶盐的溶解度和Ksp（一）基本概念1、电导电阻的倒数，是反映物质导电能力的物理量，常用“G”表示。单位：西门子(S)。G=—=—·—RρlA11ρ——电阻率(Ω·cm)；A——导体的横截面积(cm2)；l——导体的长度(cm)2、电导率电阻率的倒数，常用“κ”表示。单位：S·cm-1。κ=—ρ1故G=κ—lA当A=1cm2，l=1cm时，G=κ。1cm3κ的物理意义溶液单位体积(1cm3)导体对应的电导。单位体积(1mL)溶液对应的电导3、电导池常数电导池：测定液体电导(或电阻)的装置。特点：两支电极间的距离恒定且面积相等。

l(cm)A(cm2)电导池常数单位：cm-1。lA物理化学实验电导法测定难溶盐的溶解度和Kspθ=

—lA故

G=κ/θκ=G·θ4、摩尔电导含有1mol电解质的溶液在相距1cm的两电极间所具有的电导，常用“λ”表示。单位：S·cm2·mol-1。主要影响因素：

1.离子的种类①所带电荷；②体积和质量。

2.离子浓度。当离子浓度→0时对应的摩尔电导称为无限稀时的摩尔电导，用“λ0”表示。λ0的意义：可直接反映出不同离子导电能力的大小。物理化学实验电导法测定难溶盐的溶解度和Ksp常见离子的λ0值(S·cm2·mol-1)见下表：离子λ0离子λ0H+349.82NH4+73.50Na+50.11Cl-76.35K+73.52NO3-71.80Ba2+127.8SO42-160.0Pb2+142.0OH-198.60物理化学实验电导法测定难溶盐的溶解度和Ksp6、电解质溶液的电导溶液的总电导为溶液中各离子电导之和：G总=∑Giκ总=∑κiG=κ·θ5、离子的κ与λ的关系κ=

——1000λ·c设溶液中某离子的浓度为c(mol·L-1)，该离子对应的摩尔电导为λ，则有κ总=∑——1000λi·ci应用时，若离子浓度很小，可视为λi≈λi0。即（二）实验原理饱和溶液中，cPb2+·cSO42-=Ksp(PbSO4)故cPb2+=cSO42-=Ksp(PbSO4)

=SPbSO4Pb2++SO42-

PbSO4↓按电导率的关系，有κPbSO4

=∑——=——————————1000λiciλPb2+·cPb2++λSO42-·cSO42-1000=———————解出SPbSO4，得SPbSO4·λPbSO41000物理化学实验电导法测定难溶盐的溶解度和KspSPbSO4=———————————————1000×κPbSO4(读数值为μs)×10-6λPbSO4=—————————(mol·L-1)κPbSO4(读数值为μs)1000λPbSO4由此可得Ksp(PbSO4)=S2PbSO4其中κPbSO4

=κPbSO4溶液-κH2O

由电导率仪测出λPbSO4≈λ∞PbSO4=λ∞(Pb2+)+λ∞(SO42-)

可查表确定物理化学实验电导法测定难溶盐的溶解度和Ksp三、实验仪器和试剂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）一支锥形瓶（200mL）五个电炉一台2.试剂0.01mol/L氯化钾溶液硫酸铅（A.R.）物理化学实验电导法测定难溶盐的溶解度和Ksp四、实验步骤1.调节恒温槽温度至25±0.1

2.测定电导池常数

用0.01mol·L-1的KCl溶液。查附录，25℃的电导率。用少量标准KCl溶液洗涤电导电极两次，将电极插入盛适量溶液的锥形瓶中，液面高于电极2毫米以上。将锥形瓶放入恒温槽内，恒温十分钟后，测定其电导率。（以24℃为例:查附录，24℃时0.01mol·L-1的电导率为0.1386S·m-1，若测得=0.1372S·m-1，则电导池θ=0.1386/0.1372=1.010。或把电极插入KCl溶液，若显示1372，只需要调节“常数”旋钮，使显示1386，然后把“选择开关”指向“检查”，此时显示值即为θ。本实验采用后者）。物理化学实验电导法测定难溶盐的溶解度和Ksp3.测定硫酸铅溶液的电导率将约1克（约1小勺）固体硫酸铅放入200mL锥形瓶中，加入约100mL去离子水，摇动并加热至沸腾。倒掉清液，以除去可溶性杂质，按同法重复两次、再加入约150mL去离子水，加热至沸腾使之充分溶解。冷却后然后放在恒温槽中，恒温20分钟使固体沉淀，将上层溶液倒入一个干燥锥形瓶中，恒温后测其电导率，然后换溶液再测定两次，求其平均值。4.测定去离子水的电导率将配制溶液用去离子水约100mL放入200mL锥形瓶中，摇动并加热至沸腾，赶出CO2后，待恒温后，测定其电导率三次，求其平均值。物理化学实验电导法测定难溶盐的溶解度和Ksp五、数据记录和处理1.电导池常数测定KCl溶液浓度__________

查得KCl溶液电导率κKCl=__________

测得θ

=__________

2.去离子水与PbSO4溶液电导率κPbSO4

测定3.

溶解度SPbSO4

计算4.

溶度积Ksp(PbSO4)的计算物理化学实验电导法测定难溶盐的溶解度和Ksp六、注意事项1.整个实验所加溶剂均为去离