電導(dǎo)法測難溶鹽

1、齊齊哈爾大學(xué)實驗報告 題目：電導(dǎo)法測定難溶鹽的溶度積 學(xué)院： 專業(yè)班級： 學(xué)生姓名：_ 同組者姓名： 成績： 2013 年 10 月 27 日實驗二 電導(dǎo)法測定難溶鹽的溶度積實驗?zāi)康?掌握電導(dǎo)法測定難溶鹽溶解度的原理和方法。2加深對溶液電導(dǎo)概念的理解及電導(dǎo)測定應(yīng)用的了解。3測定在BaSO4在25的溶度積和溶解度?；驹? 電導(dǎo)法測定難溶鹽溶解度的原理難溶鹽如BaSO4、PbSO4、AgCl等在水中溶解度很小，用一般的分析方法很難精確測定其溶解度。但難溶鹽在水中微量溶解的部分是完全電離的，因此，常用測定其飽和溶液電導(dǎo)率來計算其溶解度。難溶鹽的溶解度很小，其飽和溶液可近似為無限稀，飽和溶液的摩爾

2、電導(dǎo)率與難溶鹽的無限稀釋溶液中的摩爾電導(dǎo)率是近似相等的，即可根據(jù)科爾勞施（Kohlrausch）離子獨立運動定律，由離子無限稀釋摩爾電導(dǎo)率相加而得。在一定溫度下，電解質(zhì)溶液的濃度c、摩爾電導(dǎo)率與電導(dǎo)率的關(guān)系為 （）可由手冊數(shù)據(jù)求得，通過測定溶液電導(dǎo)G求得，c便可從上式求得。電導(dǎo)率與電導(dǎo)G的關(guān)系為=G=G （）電導(dǎo)G是電阻的倒數(shù)，可用電導(dǎo)儀測定，上式的Kcell=l/A稱為電導(dǎo)池常數(shù)，它是兩極間距l(xiāng)與電極表面積A之比。為防止極化，通常將Pt電極鍍上一層鉑黑，因此A無法單獨求得。通常確定值的方法是：先將已知電導(dǎo)率的標(biāo)準(zhǔn)KCl溶液裝入電導(dǎo)池中，測定其電導(dǎo)G，由已知電導(dǎo)率，從式（）可計算出值（不同濃度

3、的KCl溶液在不同溫度下的值參見附錄）。必須指出，難溶鹽在水中的溶解度極微，其飽和溶液的電導(dǎo)率實際上是鹽的正、負離子和溶劑（H2O）解離的正、負離子（H+和OH-）的電導(dǎo)率之和，在無限稀釋條件下有 =+ （）因此，測定后，還必須同時測出配制溶液所用水的電導(dǎo)率 ，才能求得。測得后，由式（）即可求得該溫度下難溶鹽在水中的飽和濃度c，經(jīng)換算即得該難溶鹽的溶解度。2 溶液電導(dǎo)測定原理電導(dǎo)是電阻的倒數(shù)，測定電導(dǎo)實際是測定電阻，可用惠斯登（whentston）電橋進行測量。但測定溶液電阻時有其特殊性，不能應(yīng)用直流電源，當(dāng)直流電流通過溶液時，由于電化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，不但使電極附近溶液的濃度改變引起濃差極化，還

4、會改變兩極本質(zhì)。因此，必須采用較高頻率的交流電，其頻率高于1000Hz。另外，構(gòu)成電導(dǎo)池的兩極采用惰性鉑電極，以免電極與溶液間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。精密的電阻常數(shù)用途圖1所示的交流平衡電橋測量。其中Rx為電導(dǎo)池兩極間的電阻。R1、R2、R3在精密測量中均為交流電阻箱（或高頻電阻箱），在簡單情況下R2、R3可用均勻的滑線電阻代替。這樣，R1、R2、R3構(gòu)成電橋的四個臂，適當(dāng)調(diào)節(jié)R1、R2、R3，使C、E兩點的電位相等，CE之間無電流通過。電橋達到了平衡，電路中的電阻符合下列關(guān)系：如R2、R3換為均勻滑線電阻時，R2/R3的電阻之比變換為長度之比，可直接從滑線電阻的長度標(biāo)尺上讀出。R2/R3調(diào)節(jié)越接近1，

5、測量誤差越小，D為指示平衡的示零器，通常用示波器或靈敏的耳機。電源S常用音頻振蕩器或蜂鳴器等信號發(fā)生器。嚴(yán)格地說，交流電橋的平穩(wěn)，應(yīng)該是四個臂上的阻抗的平衡，對交流電來說，電導(dǎo)池的兩個電極相當(dāng)于一個電容器，因此，須在R1上并聯(lián)可變電容器C1，以實現(xiàn)阻抗平衡。溫度對電導(dǎo)有影響，實驗應(yīng)在恒溫下進行。 圖1 惠斯頓電橋本實驗使用DDS-11A型電導(dǎo)率儀測量溶液的電導(dǎo)率。儀器與試劑惠斯頓電橋一套，超級恒溫槽1套，DDS-11A型電導(dǎo)率儀1臺，帶蓋錐形瓶3支。電導(dǎo)水，KCl(GR), BaSO4(AR), PbSO4(AR)。操作步驟1、調(diào)節(jié)恒溫槽溫度在（250.5）范圍內(nèi)。2、制備BaSO4飽和溶液。

6、在干凈帶蓋錐形瓶中加入少量BaSO4，用電導(dǎo)水至少洗3次，每次洗滌需劇烈震蕩，帶溶液澄清后，傾去溶液再加電導(dǎo)水洗滌。洗3次以上能除去可溶性雜質(zhì)，然后加電導(dǎo)水溶解BaSO4，使之成飽和溶液，并在25恒溫槽內(nèi)靜置，使溶液盡量澄清（該過程時間長，可在實驗開始前進行），取用時用上部澄清溶液。同樣方法制備PbSO4飽和溶液。3、測定電導(dǎo)水的電導(dǎo)率，依次用蒸餾水、電導(dǎo)水洗電極及錐形瓶各3次。在錐形瓶中裝入電導(dǎo)水，放入25恒溫槽恒溫后測定水的電導(dǎo)，用電導(dǎo)池常數(shù)由式（）求。4、測定25飽和BaSO4溶液的電導(dǎo)率。將測定過水的電導(dǎo)電極和錐形瓶用少量BaSO4飽和溶液洗滌3次，再將澄清的BaSO4飽和溶液裝入錐形

7、瓶，插入電導(dǎo)電極，測定的計算。測量電導(dǎo)需在恒溫后進行，每種G測定需進行3次，取平均值。5、實驗完畢，洗凈錐形瓶、電極，在瓶中裝入蒸餾水，將電極浸入水中保存，關(guān)閉恒×數(shù)據(jù)處理氣壓：101kPa 室溫：27 實驗溫度： 25 溫度：251. 數(shù)據(jù)記錄參量次數(shù)電導(dǎo)池常數(shù)水的電導(dǎo)率飽和溶液電導(dǎo)率（PbSO4）飽和溶液電導(dǎo)率（BaSO4）標(biāo)準(zhǔn)溶液/m-1/(S·m-1)/(S·m-1)/(S·m-1)11.1372.92×10-43.32×10-44.76×10-35.41×10-3444×10-35.08

8、5;10-323.00×10-4341×10-44.86×10-35.53×10-34.55×10-35.73×10-333.02×10-43.43×10-44.83×10-35.49×10-34.65×10-35.29×10-3平均值 =1.137 =3.39×10-4 =5.48×10-3 = 5.37×10-3 2. 數(shù)據(jù)處理 可由下式求得=-=5.37×10-3-3.39×10-4=1.98×10-3由物理化

9、學(xué)手冊查得Ba2+和SO42-在25的無限稀釋摩爾電導(dǎo)，計算（BaSO4）。（BaSO4）=2×（63.64×10-4+79.8×10-4）=286.88×10-4 S·m2·mol-1 由式（）計算，計算溶度積。解：=/（BaSO4）=0.069 mol/LKspBaSO4=0.0692=0.004761 計算溶解度。將換算為 (因溶液極稀，設(shè)溶液密度近似等于水的密度，并設(shè)=1×103kg/m3便可換算)。溶解度是溶解物質(zhì)的質(zhì)量除以溶劑質(zhì)量所得的商，所以BaSO4的溶解度為×。解：bBaSO4=cBaSO4/(-

10、cBaSO4MBaSO4)S=× = ( cBaSO4 ) /(-cBaSO4MBaSO4) =0.069×233.39 /(1000-0.069×233.39) =0.01637g思考題1. 電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率與電解質(zhì)溶液的濃度有何規(guī)律？答：強電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率隨濃度的增加而升高，但當(dāng)濃度增加到一定程度以后，由于正、負離子的相互作用力增大，使離子的運動速率降低，電導(dǎo)率反而下降。弱電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率隨濃度的變化不顯著，因為濃度增加使電離度減小，所以溶液中離子數(shù)目變化不大。 摩爾電導(dǎo)率隨濃度的變化與電導(dǎo)率隨濃度的變化不同，因溶液中能導(dǎo)電的物質(zhì)的物質(zhì)的量已經(jīng)給定，都為1mol，當(dāng)濃度降低時，由于粒子之間的相互作用力減弱，正、負離子的運動速率因而增加，故摩爾電導(dǎo)率增加。當(dāng)濃度降低到一定程度之后，強電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率值幾乎保持不變。2. 離子獨立移動定律的關(guān)系式如何？ 答：答：m=+m，+ + m，+