電導(dǎo)的測(cè)定與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、.電導(dǎo)的測(cè)定及其應(yīng)用 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、測(cè)量KCl水溶液的電導(dǎo)率，求算它的無限稀釋摩爾電導(dǎo)率。2、用電導(dǎo)法測(cè)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(dǎo)率儀的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)原理1、電導(dǎo)G可表示為：(1)式中，k為電導(dǎo)率，電極間距離為l，電極面積為A，l/A為電導(dǎo)池常數(shù)Kcell，單位為m-1。本實(shí)驗(yàn)是用一種已知電導(dǎo)率值的溶液先求出Kcell，然后把欲測(cè)溶液放入該電導(dǎo)池測(cè)出其電導(dǎo)值G，根據(jù)（1）式求出電導(dǎo)率k。摩爾電導(dǎo)率與電導(dǎo)率的關(guān)系：(2)式中C為該溶液的濃度，單位為mol·m-3。2、總是隨著溶液的濃度降低而增大的。對(duì)強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液，(3)式中是溶液在無限稀釋時(shí)的極限摩

2、爾電導(dǎo)率。A為常數(shù)，故將對(duì)作圖得到的直線外推至C=0處，可求得。3、對(duì)弱電解質(zhì)溶液，(4)式中、分別表示正、負(fù)離子的無限稀釋摩爾電導(dǎo)率。在弱電解質(zhì)的稀薄溶液中，解離度與摩爾電導(dǎo)率的關(guān)系為： (5)對(duì)于HAc， (6)HAc的可通過下式求得：把(4)代入(1)得： 或以C對(duì)作圖，其直線的斜率為，如知道值，就可算出Ko三、實(shí)驗(yàn)儀器、試劑儀器：梅特勒326電導(dǎo)率儀1臺(tái)，電導(dǎo)電極1臺(tái)，量杯（50ml）2只，移液管（25ml）3只，洗瓶1只，洗耳球1只試劑：10.00（mol·m-3）KCl溶液，100.0（mol·m-3）HAc溶液，電導(dǎo)水四、實(shí)驗(yàn)步驟1、打開電導(dǎo)率儀開關(guān)，預(yù)熱5m

3、in。2、KCl溶液電導(dǎo)率測(cè)定：用移液管準(zhǔn)確移取10.00（mol·m-3）KCl溶液25.00 ml于潔凈、干燥的量杯中，測(cè)定其電導(dǎo)率3次，取平均值。再用移液管準(zhǔn)確移取25.00 ml電導(dǎo)水，置于上述量杯中；攪拌均勻后，測(cè)定其電導(dǎo)率3次，取平均值。用移液管準(zhǔn)確移出25.00 ml上述量杯中的溶液，棄去；再準(zhǔn)確移入25.00 ml電導(dǎo)水，只于上述量杯中；攪拌均勻后，測(cè)定其電導(dǎo)率3次，取平均值。重復(fù)的步驟2次。傾去電導(dǎo)池中的KCl溶液，用電導(dǎo)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(dǎo)水的電導(dǎo)率測(cè)定：用移液管準(zhǔn)確移入100.0（mol·m-3）HAc溶液

4、25.00 ml，置于潔凈、干燥的量杯中，測(cè)定其電導(dǎo)率3次，取平均值。再用移液管移入25.00 ml已恒溫的電導(dǎo)水，置于量杯中，攪拌均勻后，測(cè)定其電導(dǎo)率3次，取平均值。用移液管準(zhǔn)確移出25.00 ml上述量杯中的溶液，棄去；再移入25.00 ml電導(dǎo)水，攪拌均勻，測(cè)定其電導(dǎo)率3次，取平均值。再用移液管準(zhǔn)確移入25.00 ml電導(dǎo)水，置于量杯中，攪拌均勻，測(cè)定其電導(dǎo)率3次，取平均值。傾去電導(dǎo)池中的HAc溶液，用電導(dǎo)水洗凈量杯和電極；然后注入電導(dǎo)水，測(cè)定電導(dǎo)水的電導(dǎo)率3次，取平均值。傾去電導(dǎo)池中的電導(dǎo)水，量杯放回烘箱，電極用濾紙吸干，關(guān)閉電源。五、數(shù)據(jù)記錄與處理1、大氣壓：102.08kPa室溫：

5、17.5實(shí)驗(yàn)溫度：25已知：25時(shí)10.00（mol·m-3）KCl溶液k=0.1413S·m-1；25時(shí)無限稀釋的HAc水溶液的摩爾電導(dǎo)率=3.907*10-2（S·m2·m-1）測(cè)定KCl溶液的電導(dǎo)率：c/( mol·m-3)k/(S·m-1)第1次第2次第3次平均值10.01422*10-41415*10-41415*10-41417*10-45.00722*10-4722*10-4723*10-4722*10-42.50370*10-4370*10-4371*10-4370*10-41.25184.4*10-4184.6*10

6、-4184.7*10-4185*10-40.62594.8*10-495.0*10-494.7*10-495*10-4測(cè)定HAc溶液的電導(dǎo)率：電導(dǎo)水的電導(dǎo)率k(H2O)/ (S·m-1)：7 *10-4S·m-1c/( mol·dm-3)k/(S·m-1)第1次第2次第3次平均值0.100609.1*10-4609.1*10-4609.1*10-4609.1*10-40.050460.1*10-4460.1*10-4460.1*10-4460.1*10-40.025338.1*10-4338.1*10-4337.1*10-4337.77*10-40.01

7、25262.1*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(nèi)：C/( mol·m-3)10.05.002.501.250.625/(S·m2·mol-1)141.7*10-4144.4*10-4148*10-4148*10-4152*10-4/(mol1/2·m-3/2)3.162.241.581.120.79以KCl溶液的對(duì)作圖根據(jù)，截距即為，得=154*10-4 S·m2·mol-1HAc溶液的各組數(shù)據(jù)填入下表內(nèi)：HAc原始濃度：0.1127 mol·d

8、m-3mol·dm-3Ko<Ko>0.1000496.2*10-44.96*10-42.02*103496.2*10-40.01271.63*10-51.753*10-5 1.753*10-50.0500347.3*10-46.95*10-41.44*103347.5*10-40.01781.61*10-50.0250225.0*10-49.00*10-41.11*103225.0*10-40.02301.35*10-50.0125149.3*10-41.94*10-35.15*102242.5*10-40.04971.69*10-5k = k- kH2OuS.cm-1=

9、10-4S·m-1CHAc=0.1127 mol·dm-3=112.7 mol·m-3kH2O =7*10-4S·m-1k(HAc測(cè)量)=560*10-4 S·m-1 k(HAc)= k(HAc測(cè)量)- kH2O=553*10-4 S·m-1m=553*10-4/112.7=4.91*10-4S·m2·mol-1m -1=2.04*103 S-1·m-2·mol C=k=553*10-4 S·m-1=4.91*10-4/3.907*10-2=0.0126Kc=0.1127*0.0126

10、2/1*(1-0.0126)=1.81*10-5以C對(duì)作圖應(yīng)得一直線，直線的斜率為，由此求得Ko，于上述結(jié)果進(jìn)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(jì)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(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析查閱KCl溶液 的標(biāo)準(zhǔn)值為0.01499 Sm2mol-1則可以計(jì)算其相對(duì)誤差 Er=|0.01499-0.015|/0.01499=0.667七、討論與心得1、實(shí)驗(yàn)中不必扣除水的電導(dǎo)。因?yàn)榻?jīng)測(cè)定，實(shí)驗(yàn)所使用的去離子水的電導(dǎo)與待測(cè)溶液的電導(dǎo)相差幾個(gè)數(shù)量級(jí)，因

11、此不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生很大的影響。2、溶液配制時(shí)的問題：溶液時(shí)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(shí)候要及其小心，我認(rèn)為這也是影響實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性的一個(gè)很重要的因素。3、濃度較小時(shí)，信號(hào)不明顯，即某個(gè)電阻改變一個(gè)大阻值，其示波器的變化不大，可能會(huì)導(dǎo)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(dǎo)率隨濃度增加而降低.答：對(duì)強(qiáng)電解質(zhì)而言，溶液濃度降低，摩爾電導(dǎo)率增大，這是因?yàn)殡S著溶液濃度的降低，離子間引力變小，粒子運(yùn)動(dòng)速度增加，故摩爾電導(dǎo)率增大。對(duì)弱電解質(zhì)而言，溶液濃度降低時(shí)，摩爾電導(dǎo)率也增加。在溶液極稀時(shí)，隨著溶液濃度的降低，摩爾電導(dǎo)率急劇增加。2、為什么要用音頻交流電源測(cè)定電解質(zhì)溶液的電導(dǎo).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(dòng)之中，防止了使用直流電源時(shí)可能導(dǎo)致的電極反應(yīng)，提高測(cè)量的精確性。3、電解質(zhì)