醋酸電離常數(shù)的測(cè)定

1、實(shí)驗(yàn)八 醋酸電離常數(shù)的測(cè)定1 摘要電橋、電導(dǎo)法測(cè)量弱電解質(zhì)的電離常數(shù)，也能測(cè)難溶鹽的溶解度。最初的報(bào)道見(jiàn)于1922年的G.Jones和B.G.Bradshaw1。醋酸在溶液中電離達(dá)到平衡時(shí)，有以下關(guān)系濃度電離度電離平衡常數(shù)不同濃度下的電離度是利用電導(dǎo)法測(cè)定。電導(dǎo)與比電導(dǎo)間的關(guān)系是電導(dǎo)率/W-1×cm鉑片電極面積 電導(dǎo)/W-1即S電導(dǎo)池常數(shù)/cm-1鉑電導(dǎo)電極距離1mol物質(zhì)全部置于1cm兩電極片之間時(shí)測(cè)得電導(dǎo)就是摩爾電導(dǎo)l，有如下關(guān)系 圖2.8.2 恒溫電導(dǎo)池2裝置低頻信號(hào)發(fā)生器電導(dǎo)池示波器3個(gè)交流電阻箱圖2.8.1 交流電橋電路圖R1R2R3CRx(Cx)電導(dǎo)水（比電導(dǎo)小于3

2、80;106S×cm1） 配制的0.0200M的KCl溶液，KCl需一級(jí)試劑，溶劑要用電導(dǎo)水。 整個(gè)實(shí)驗(yàn)需要保持溫度恒定。溫度控制在±0.1K，電導(dǎo)池中溶液必須完全浸在恒溫槽水面以下。每次恒溫待測(cè)溶液510分鐘后再測(cè)定。4操作 Y每換新液須用電導(dǎo)水淋洗鉑黑電極并用濾紙吸干電極上的水，注意切忽觸及鉑黑。醋酸液須換另一恒溫電導(dǎo)池。數(shù)據(jù)處理N恒溫準(zhǔn)備配溶液(1)用待測(cè)溶液蕩洗電導(dǎo)池，然后液體浸沒(méi)鉑黑電導(dǎo)電極1cm，接入電橋橋路通恒溫水3分鐘測(cè)定溶液電阻。(2)與R3與R3互換后再測(cè)一次取均方根值。 換試樣？記錄各配制液電阻(1) 將夾套式恒溫電導(dǎo)池與交流電橋橋路按圖2.7.1接好

3、，低頻信號(hào)發(fā)生器頻率選在1kHz。(2)將裝有500mL電導(dǎo)水的容器及裝有100 mL乙酸的容量瓶置于298K下的恒溫槽中。(1) 0.02000mol×L-1標(biāo)準(zhǔn)KCl溶液，查表得定溫下電導(dǎo)率；(2)用冰醋酸配0.1000mol×L-1及經(jīng)五次減半稀釋的系列溶液。測(cè)電導(dǎo)水電阻在R3上串聯(lián)1個(gè)500KW（標(biāo)準(zhǔn)）高電阻，宜用光鉑電極。調(diào)節(jié)R1、R2、R3及電容C。電導(dǎo)池與R3互換再測(cè)，取均方根值。實(shí)驗(yàn)完畢，電導(dǎo)電極浸于蒸餾水中脫附電解質(zhì)離子。6. 點(diǎn)評(píng)（1）實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵： 電導(dǎo)受溫度影響較大，溫度偏高時(shí)其摩爾電導(dǎo)偏高，溫度每升高1度，電導(dǎo)平均增加1.92%，即 電導(dǎo)池常數(shù)（Kce

4、ll）未測(cè)準(zhǔn)，則導(dǎo)致被測(cè)物的電導(dǎo)率(k)偏離文獻(xiàn)值。溶液電導(dǎo)一經(jīng)測(cè)定，則k正比于Kcell。即電導(dǎo)池常數(shù)測(cè)值偏大，則算得的溶液的溶解度、電離常數(shù)都偏大。 電導(dǎo)水電導(dǎo)大，測(cè)量時(shí)相對(duì)誤差也就越大。 實(shí)驗(yàn)中所配溶液濃度要準(zhǔn)確，尤其是 0.02000mol×L-1 KCl標(biāo)準(zhǔn)溶液。電導(dǎo)池須潔凈，電導(dǎo)電極須脫附溶質(zhì)。示波器對(duì)于電阻較大（如電導(dǎo)水）的溶液，受干擾波的影響較大，影響測(cè)定。（2）測(cè)定電導(dǎo)池常數(shù)的意義 如果電導(dǎo)池二極間的距離剛好為1cm3，則不必測(cè)電導(dǎo)池常數(shù)，但這樣的電導(dǎo)池制作是十分困難的。測(cè)這類(lèi)儀器常數(shù)，是實(shí)驗(yàn)通常用來(lái)從已知量測(cè)未知量的有效手段。（3）交流電橋平衡的條件 如果電橋的電

5、路對(duì)地沒(méi)有漏電，電橋各部分之間也不漏電，并且電橋各支線間沒(méi)有互感，則平衡時(shí)，對(duì)臂電抗（阻抗、容抗、感抗）復(fù)數(shù)乘積相等，由于交流電阻采用雙線并繞的無(wú)感電阻箱，所以平衡條件就成為：當(dāng)二電阻箱電阻R1=R2時(shí)誤差最小，可以解得Rx=R3，Cx=C，也就是說(shuō)，精確測(cè)量時(shí)應(yīng)在與電容相鄰的R3上并聯(lián)一個(gè)與最導(dǎo)池的電容相等的電容C，達(dá)成鄰臂電抗的相位角相等。（4）選用1kHz低頻的意義 測(cè)電導(dǎo)就是測(cè)量電阻的倒數(shù)，在測(cè)量電解質(zhì)溶液的電阻時(shí)必須用一定頻率的交流電，是為了使溶液不至于（趨直流）電解、極化，高頻交流電則趨于短路，所用電極也必須是隋性的（光鉑電極、鉑黑電極），不與溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。（5）對(duì)于電阻大的溶液，宜用面積大、距離近的電導(dǎo)電極，即電導(dǎo)池常數(shù)小的，因?yàn)殡娮璐蟮娜芤弘妼?dǎo)測(cè)值G小，而G=k/Kcell，選擇Kcell小的，測(cè)讀的G值相對(duì)大，誤差自然減小。鍍鉑黑使電極比表面積大，易吸附稀溶液電解質(zhì)離子，導(dǎo)致溶液濃度改變大，引起測(cè)量誤差增大，此時(shí)寧可用Kcell值雖比鉑黑電極大但吸附較少的光鉑電極。所以，鉑黑電極還是在測(cè)量中等電導(dǎo)的溶液時(shí)使用。KCl溶液電阻相對(duì)而言大，可用Kcell大的電極。（6）示波器X區(qū)掃描頻率的調(diào)節(jié) 圖2.8.3 示波器正弦波掃描原理uyTy中線tuXTXy2y1x2x1利用陰極發(fā)射X射線的示波管，當(dāng)縱偏（Y方向）板加可變