電導的測定及其應用實驗報告

1、精品文檔電導的測定及其應用一、實驗目的1、測量 kcl 水溶液的電導率，求算它的無限稀釋摩爾電導率。2、用電導法測量醋酸在水溶液中的解離平衡常數(shù)。3、掌握恒溫水槽及電導率儀的使用方法。二、實驗原理1、電導 g 可表示為：(1) 式中， k 為電導率，電極間距離為l，電極面積為a， l/a 為電導池常數(shù)kcell ，單位為m-1。本實驗是用一種已知電導率值的溶液先求出kcell ，然后把欲測溶液放入該電導池測出其電導值g，根據(jù)（ 1）式求出電導率k。摩爾電導率與電導率的關系：(2) 式中 c 為該溶液的濃度，單位為molm-3。2、總是隨著溶液的濃度降低而增大的。對強電解質稀溶液，(3) 式中是

2、溶液在無限稀釋時的極限摩爾電導率。a 為常數(shù)，故將對c作圖得到的直線外推至 c=0 處，可求得。3、對弱電解質溶液，(4) 式中、分別表示正、負離子的無限稀釋摩爾電導率。在弱電解質的稀薄溶液中，解離度與摩爾電導率的關系為：(5) 對于 hac ，(6) hac 的可通過下式求得：把(4)代入 (1)得：或以 c對作圖，其直線的斜率為，如知道值，就可算出ko三、實驗儀器、試劑儀器：梅特勒326 電導率儀1 臺，電導電極1 臺，量杯（ 50ml）2 只，移液管（ 25ml）3 只，洗瓶 1 只，洗耳球1 只試劑： 10.00（molm-3） kcl 溶液， 100.0（molm-3） hac 溶液

3、，電導水四、實驗步驟精品文檔1、打開電導率儀開關，預熱5min 。2、 kcl 溶液電導率測定：用移液管準確移取10.00（molm-3）kcl 溶液 25.00 ml 于潔凈、干燥的量杯中，測定其電導率 3 次，取平均值。再用移液管準確移取25.00 ml 電導水，置于上述量杯中；攪拌均勻后，測定其電導率3 次，取平均值。用移液管準確移出25.00 ml 上述量杯中的溶液，棄去； 再準確移入25.00 ml 電導水， 只于上述量杯中；攪拌均勻后，測定其電導率3 次，取平均值。重復的步驟2 次。傾去電導池中的kcl 溶液，用電導水洗凈量杯和電極，量杯放回烘箱，電極用濾紙吸干3、 hac 溶液和

4、電導水的電導率測定：用移液管準確移入100.0（molm-3）hac 溶液 25.00 ml，置于潔凈、干燥的量杯中，測定其電導率 3 次，取平均值。再用移液管移入25.00 ml 已恒溫的電導水，置于量杯中，攪拌均勻后，測定其電導率3次，取平均值。用移液管準確移出25.00 ml 上述量杯中的溶液，棄去；再移入25.00 ml 電導水，攪拌均勻，測定其電導率3 次，取平均值。再用移液管準確移入25.00 ml 電導水， 置于量杯中， 攪拌均勻， 測定其電導率3 次，取平均值。傾去電導池中的hac 溶液，用電導水洗凈量杯和電極；然后注入電導水，測定電導水的電導率 3 次，取平均值。傾去電導池中

5、的電導水，量杯放回烘箱，電極用濾紙吸干，關閉電源。五、數(shù)據(jù)記錄與處理1、大氣壓： 102.08kpa 室溫： 17.5實驗溫度： 25已知： 25時 10.00（molm-3）kcl 溶液 k=0.1413sm-1；25時無限稀釋的hac 水溶液的摩爾電導率 =3.907*10-2（s m2m-1）測定 kcl 溶液的電導率：c/( mol m-3) k/(sm-1) 第 1 次第 2 次第 3 次平均值10.0 1422*10-41415*10-41415*10-41417*10-45.00 722*10-4722*10-4723*10-4722*10-42.50 370*10-4370*1

6、0-4371*10-4370*10-41.25 184.4*10-4184.6*10-4184.7*10-4185*10-40.625 94.8*10-495.0*10-494.7*10-495*10-4測定 hac 溶液的電導率：電導水的電導率k(h2o)/ (sm-1)：7 *10-4sm-1精品文檔c/( mol dm-3) k /(s m-1) 第 1 次第 2 次第 3 次平均值0.100 609.1*10-4609.1*10-4609.1*10-4609.1*10-40.050 460.1*10-4460.1*10-4460.1*10-4460.1*10-40.025 338.1*

7、10-4338.1*10-4337.1*10-4337.77*10-40.0125 262.1*10-4262.1*10-4262.1*10-4262.1*10-42、數(shù)據(jù)處理將 kcl 溶液的各組數(shù)據(jù)填入下表內：c/( mol m-3) 10.0 5.00 2.50 1.25 0.625 /(sm2mol-1) 141.7*10-4144.4*10-4148*10-4148*10-4152*10-4c/(mol1/2m-3/2) 3.16 2.24 1.58 1.12 0.79 以 kcl 溶液的對c作圖0.51.01.52.02.53.03.50.01400.01420.01440.014

8、60.01480.01500.0152yaxistitlex axis title根據(jù)，截距即為，得=154*10-4 sm2mol-1hac 溶液的各組數(shù)據(jù)填入下表內：hac 原始濃度： 0.1127 moldm-3 moldm-3ko 0.1000 496.2*10-44.96*10-42.02*103496.2*10-40.0127 1.63*10-51.753*10-51.753*10-50.0500 347.3*10-46.95*10-41.44*103347.5*10-40.0178 1.61*10-50.0250 225.0*10-49.00*10-41.11*103225.0*

9、10-40.0230 1.35*10-50.0125 149.3*10-41.94*10-35.15*102242.5*10-40.0497 1.69*10-5k = k - kh2o us.cm-1=10-4s m-1chac=0.1127 mol dm-3=112.7 mol m-3精品文檔kh2o =7*10-4sm-1 k(hac 測量 )=560*10-4 sm-1 k(hac)= k(hac測量 )- kh2o=553*10-4 sm-1 m=553*10-4/112.7=4.91*10-4 s m2mol-1m -1=2.04*103 s-1m-2mol c=k=553*10-4

10、 sm-1=4.91*10-4/3.907*10-2=0.0126 kc=0.1127*0.01262/1*(1-0.0126)=1.81*10-5 以 c對作圖應得一直線，直線的斜率為，由此求得ko，于上述結果進行比較。直線的斜率=2.87*10-5 所以： ko=2.87*10-5 /103*(3.907*10-2)2=1.88*10-5 計算出來的值與畫圖做出來的相差：（1.88-1.753）*10-5=1.27*10-6六、實驗結果與分析查閱 kcl 溶液 的標準值為 0.01499 s?m2?mol-1 則可以計算其相對誤差er=|0.01499- 0.015|/0.01499=0.

11、667七、討論與心得1、實驗中不必扣除水的電導。因為經(jīng)測定，實驗所使用的去離子水的電導與待測溶液的電導相差幾個數(shù)量級，因此不會對實驗結果產生很大的影響。2、溶液配制時的問題：溶液時由大濃度向小濃度一瓶一瓶稀釋過來的。一旦某一瓶配制出現(xiàn)偏差，則將影響到后面的幾瓶，因此在溶液配制的時候要及其小心，我認為這也是影響實驗準確性的一個很重要的因素。3、濃度較小時，信號不明顯，即某個電阻改變一個大阻值，其示波器的變化不大，可能會導致大的偏差。思考題：1、如何定性地解釋電解質的摩爾電導率隨濃度增加而降低？答：對強電解質而言，溶液濃度降低，摩爾電導率增大，這是因為隨著溶液濃度的降低，離子間引力變小，粒子運動速度增加，故摩爾電導率增大。對弱電解質而言，溶液濃度降低時，摩爾電導率也增加。在溶液極稀時，隨著溶液濃度的降低，摩爾電導率急劇增加。2、 為什么要用音頻交流電源測定電解質溶液的電導？交流電橋平衡的條件是什么？答：使用音頻交流電源可以使得電流處于高頻率的波動之中，防止了使用直流電源時可能導致的電極反應，提高測量的精確性。3、電解質溶液電導與哪些因素有