電導的測定及其應用試驗報告

1、電導的測定及其應用、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: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：式中 C為該溶液的濃度，單位為mol - m-32、總是隨著溶液的濃度降低而增大的。對強電解質(zhì)稀溶液，_. ：一、式中是溶液在無限稀釋時的極限摩爾電導

2、率。 至C=0 處，可求得怵。A為常數(shù),故將 A.H 對展作圖得到的直線外推3、對弱電解質(zhì)溶液,式中ACO i口.BOti,m V+Am、+ 卜一八皿,- 分別表示正、負離子的無限稀釋摩爾電導率。在弱電解質(zhì)的稀薄溶液中，解離度與摩爾電導率的關系為:y 空對于 HAcHAc 的可通過下式求得:(6)(4)(5)V- LA)G= (A：歡 7- - A：% 把(4)代入得：*項或1以 C，L對 A 扃作圖，其直線的斜率為(A%)K，如知道心值，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

3、1 只試劑：10.00 (mol - m-3)KCl 溶液，100.0 (mol m-3)HAc 溶液，電導水四、實驗步驟1、翻開電導率儀開關，預熱 5min。2、KCl 溶液電導率測定：用移液管準確移取 10.00 (mol m-3)KCl 溶液 25.00 ml 于潔凈、枯燥的量杯中，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。

4、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 溶液和電導水的電導率測定：用移液管準確移入 100.0 (mol m-3)HAc 溶液 25.00 ml,置于潔凈、枯燥的量杯中，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

5、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：17.5C實驗溫度：25C：25C 時 10.00 (mol m-3)KCl 溶液 k=0.1413S - m-1;25C 時無限稀釋的 HAc 水溶液的摩 爾電導率=3.907*10-2(S m2- m-1)測定 KCl 溶液的電導率：c/( mol - m3)k/(Sm-1)第 1 次第 2 次第 3次平均值10.0-41422*10-41415*10-41415*1

6、0-41417*105.00-4722*10-4722*10-4723*10-4722*102.50-4370*10-4370*10-4371*10-4370*101.25-4184.4*10-4184.6*10-4184.7*10-4185*100.625-494.8*10-495.0*10-494.7*10-495*10測定 HAc 溶液的電導率：電導水的電導率 k(H2O)/ (S - m-1):7 *10-4S - mc/( mol - dm-3)k/(S-m-1)第 1 次第 2 次第 3 次平均值0.100-4609.1*10-4609.1*10-4609.1*10-4609.1*

7、100.050-4460.1*10-4460.1*10-4460.1*10-4460.1*100.025-4338.1*10-4338.1*10-4337.1*10-4337.77*100.0125-4262.1*10-4262.1*10-4262.1*10-4262.1*102、數(shù)據(jù)處理將 KCl 溶液的各組數(shù)據(jù)填入下表內(nèi):C/( mol - m-3)10.05.002.501.250.625A/(S - m2- mol-1)-4141.7*10，一-4144.4*10-4148*10-4148*10-4152*10/(mol1/2m-3/2)3.162.241.581.120.79以 KC

8、l 溶液的 L 對而作圖X A xis Title根據(jù) am，截距即為 A-%,得 A =154*10-4S m2 molk = k - kH2OuS1=104S - m1| C | tl_ A.A；1s瑚aoKo一，-3mol -dmS m2mol-10.1000-4496.2*10-44.96*1032.02*10-4496.2*100.0127-51.63*10-51.753*10-51.753*100.0500-4347.3*10-46.95*1031.44*10-4347.5*100.0178-51.61*100.0250-4225.0*10-49.00*101.11*103-422

9、5.0*100.02301.35*10-50.0125-4149.3*101.94*10-35.15*102-4242.5*100.04971.69*10-5HAc 溶液的各組數(shù)據(jù)填入下表內(nèi)：3HAc 原始濃度：0.1127 mol dmCHAC=0.1127 mol - dm-3=112.7 mol - m-3kH2o=7*10-4S - m-1k(HAc 測量)=560*10-4S - m-1k(HAc)= k(HAc 測量)-kH2o=553*10-4S - m-1A m=553*10-4/112.7=4.91*10-4S - m2 -mol-1A m-1=2.04*103S-1-m-2

10、- molC,，=k=553*10-4S - m-1a=4.91*10-4/3.907*10-2=0.0126Kc=0.1127*0.01262/1*(1-0.0126)=1.81*10-51以 C An,對 A 甬作圖應得一直線，直線的斜率為，由此求得 K5,于上述結(jié)果進行比擬。-5O-53-2 2-5宜線的斜率/ 踞=2.87*10所以：K=2.87*10 /10 *(3.907*10 ) =1.88*10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(jié)果與分析查閱KCl溶液 的標準值為0.01499 S?m2?mol-1那么可以計算其相對

11、誤差Er=|0.01499-0.015|/0.01499=0.667 %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(jié)果產(chǎn)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，那么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(zhì)的摩爾電導率隨濃度增加而降低？答：對強電解質(zhì)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(zhì)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(zhì)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丁高頻率的波動之中，防止了使用直流電源 時可能導致的電極反響，提高測量的精確性