电导的测定及应用

电导的测定及应用一、实验目的

1.掌握电导测定的原理和电导仪的使用方法。

2.通过实验验证电解质溶液电导与浓度的关系。

3.掌握电导法测定HAc的电离常数和CaCO3的溶度积的原理和方法。二、实验原理

导体导电能力的大小常以电阻的倒数去表示，即有

式中G称为电导，单位是西门子S。

导体的电阻与其长度成正比与其截面积成反比即：

ρ是比例常数，称为电阻率或比电阻。根据电导与电阻的关系则有：

κ称为电导率或比电导：

lmol电解质溶液全部置于相距为1m的两个平行电极之间溶液的电导称之为摩尔电导，以λ表示之。如溶液的摩尔浓度以c表示。则摩尔电导可表示为：

λ的单位是S.m2.mol-1,c的单位是mol.L-1。

强电解质稀溶液摩尔电导与浓度的关系，遵循科尔劳许公式：

实验测定不同浓度的强电解质稀溶液的电导，以~作图，得到一直线，外推即可得到

对于弱电解质溶液，在浓度不是太小时，由于电离平衡的存在，

随浓度变化不明显，在极稀时，将不能维持电离平衡，

随浓度变小迅速增大，不能用外推的方法得到

。

在一定温度下，HAc的电离达到平衡时：

测得一系列不同浓度的HAc溶液的摩尔电导，以cΛm对1/Λm作图为直线，其钭率为(KcΛm∞)2

，可求得Kc。

(H+和Ac-的摩尔电导分别为349.82和40.9×10-4S.m2.mol-1。)根据摩尔电导Λm与电导率κ的关系：

测定难溶盐的溶解度和溶度积。一、仪器的校准1.开机

(1)

将电源线插入仪器电源插座，仪器必须有良好接地！

(2)

按电源开关，接通电源，预热30min后，进行校准。校准

(1)

量程选择开关指向“检查”；

(2)

常数补偿旋钮指向“1”刻度线；

(3)温度补偿旋钮指向“25℃”线；

(4)

调节校准旋钮，使仪器显示100.0µS/cm，校准完毕。测量

(1)

根据测量范围正确选择具有合适电极常数的电导电极；注：常数为1.0、10类型的电极有“光亮”和“铂黑”二种形式，镀铂电极习惯称作铂黑电极，对光亮电极其测量范围0~300µS/cm为宜电导率仪的使用1测量范围(μS/cm)推荐使用电导常数的电极0~20.01，0.10~2000.1，1.0200~20001.02000~200001.0，1020000~10000010(2)

电极常数的设置

A.量程选择开关指向“检查”；

B.温度补偿旋钮指向“25℃”线；

C.调节校准旋钮，使仪器显示100.0µS/cm；

D.调节常数补偿旋钮，使仪器显示值与电极所标数值一致。(3)

温度补偿的设置

A.如欲得到待测溶液在实际测量温度下的电导率值，则将温度补偿旋钮指向“25℃”线；

B.如欲得到待测溶液在25℃时的电导率值，则将温度补偿旋钮指向待测溶液的实际温度值。(4)将量程选择开关指向合适位置进行测定。若测量过程中显示值熄灭，说明测量超出量程范围，应将量程选择开关切换至更高一档量程。 注：C为电极常数电导率仪的使用2序号量程选择开关位置量程范围(μS/cm)测得电导率(μS/cm)1Ⅰ0~20.0显示读数×C2Ⅱ20.0~200.0显示读数×C3Ⅲ200.0~2000显示读数×C4Ⅳ2000~20000显示读数×C1.KCl溶液的电导(逐次稀释法)

①用移液管取50mL0.0200mol.L-1的KCl溶液于恒温瓶中，插入电极，通恒温水恒温，3min后测定溶液的电导率；

②加入50mL已恒温的电导水，搅拌3min后测定；

③吸去10mL（或20mL）溶液后，再加入10mL(或20mL）电导水，同上法测定；

④同法再稀释7次后，分别测定溶液的电导率。

2.HAc溶液的电导和电离常数：

将溶液换为0.1000mol.L-1的HAc溶液，按上述逐次稀释法测定体系电导率。

3.测定CaCO3的溶度积：

取约1g固体CaCO3放入200mL锥形瓶中，加入约100mL重蒸馏水，加热至沸腾，倒掉清液，以除去可溶性杂质，重复3次。再加入约100mL重蒸馏水，加热沸腾，使之溶解。放到恒温槽中20分钟使之沉淀。上层清液转入干净恒温瓶，恒温后测其电导。

4.测定电导水的电导。

五、数据记录1．KCl溶液电导测定2．绘制HAc摩尔电导与浓度的关系图

C(×10-2mol.L-1)

κKCl-κH2OΛmC1/2C(×10-2mol.L-1)

κHAc-κH2OcΛm1/Λm

CaCO3溶度积测定:实验水的电导：次数测定值平均值123次数测定值平均值123数据处理1.用外推的Λm∞值，并与文献值比较。2.以cΛm对1/Λm作图，计算HAc的电离常数。3.计算CaCO3的溶度