溶液電導(dǎo)的測定

1、溶液電導(dǎo)的測定一-測HAc的電離平衡常數(shù)簡述電導(dǎo)法測醋酸的電離平衡常數(shù)的測量原理。電解質(zhì)溶液屬于第二類離子導(dǎo)體，它是靠正負(fù)離子的定向遷移 傳遞電流，溶液的導(dǎo)電本領(lǐng)可用電導(dǎo)率來表示。將電解質(zhì)溶液放入 兩平行電極之間，兩電極距離為i（ m），兩電極面積均為A（ m2）， 這時溶液的電阻、電導(dǎo)、電導(dǎo)率分別為：1 A KG = = K =1 A KG = = K =R l k cellkk = cellRA K A cell A電導(dǎo)池常數(shù)或電極常數(shù)k可用標(biāo)準(zhǔn)溶液（常用氯化鉀溶液）標(biāo) 定。應(yīng)用同一個電導(dǎo)池，便可通過電阻的測量求其它電解質(zhì)溶液的 電導(dǎo)率。溶液的摩爾電導(dǎo)率a是指把含有1mol電解質(zhì)的溶液置于

2、相距 為1m的兩平行電板電極之間的電導(dǎo)，其單位為S02mol-io摩爾 電導(dǎo)率與電導(dǎo)率和濃度的關(guān)系為：A =K：c mA =v A +A =v A +v A om + m, +- m,-A隨濃度變化的規(guī)律，對強(qiáng)弱電解質(zhì)各不相同，對強(qiáng)電解質(zhì)稀 溶液可用科爾勞奇（Kohlrausch ）經(jīng)驗(yàn)公式表示：A = a” -A* , 將a m對據(jù)作圖，夕卜推可求得A：。對弱電解質(zhì)來說，可以認(rèn)為它的電離度a等于溶液在濃度為c時 的摩爾電導(dǎo)率八以和溶液在無限稀釋時的摩爾電導(dǎo)率a：之比，即：=A / A”。 m mAB型弱電解質(zhì)在溶液中達(dá)電離平衡時，電離平衡常數(shù)k與濃度 c和電離度a有以下關(guān)系：A + +0A

3、+ +0caB-0ca初始c達(dá)電離平衡cG-a）可改寫為直線方程:(cel )2可改寫為直線方程:(cel )2mA s (A s A )測出HAc溶液不同濃度c的電導(dǎo)率K,計算出其摩爾電導(dǎo)率A八m以CceL對1. A作圖為一直線，從直線斜率和截距可求得As和K e。mmmc在電導(dǎo)法測醋酸的電離平衡常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，影響準(zhǔn)確測定結(jié)果的因 素有那些？答：溶液的濃度，恒溫槽的溫度，電導(dǎo)水的電導(dǎo)率，移液管取液。用不同的電導(dǎo)電極測定同一溶液的電導(dǎo)率時所得結(jié)果應(yīng)該怎樣？ 為什么？答：理論上應(yīng)該相同，因?yàn)槿芤旱碾妼?dǎo)率是溶液本身的性質(zhì)。 如果電導(dǎo)池常數(shù)或電極常數(shù).沒有標(biāo)定，會導(dǎo)致用不同的電導(dǎo)電極 測定同一溶液的電

4、導(dǎo)率得到的結(jié)果略有不同。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 為隨著溶液濃度的降低，離子間引力變小，粒子運(yùn)動速度增加，故 摩爾電導(dǎo)率增大。對弱電解質(zhì)而言，溶液濃度降低時，解離度增加， 溶液電導(dǎo)率變化不大，因此摩爾電導(dǎo)率也增加，在溶液極稀時，隨 著溶液濃度的降低，摩爾電導(dǎo)率急劇增加。測定溶液的電導(dǎo)率時為何要用交流電？能否用直流電？答：直流電有可能會在溶液中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)（例如電解水成為 氫氣和氧氣），改變測定溶液的濃度，影響測量結(jié)果；用交流電不會出現(xiàn)這樣的問題，因?yàn)殡娏鞯姆较蚩偸窃谧兓?，溶液中沒有穩(wěn)定 的電極存在，不會發(fā)生持續(xù)

5、的電化學(xué)反應(yīng)。什么是電導(dǎo)水？測醋酸的電離平衡常數(shù)時為何要測電導(dǎo)水的電導(dǎo) 率？水越純，電導(dǎo)率是越大還是越小？答：電導(dǎo)水是指實(shí)驗(yàn)室中用來測定溶液電導(dǎo)時所用的一種純凈水，其k 1 x 10-4S - m-1。水的電導(dǎo)率相對弱電解質(zhì)的電導(dǎo)率是不能忽略的，因此要測定水的 電導(dǎo)率。水越純，電導(dǎo)率越小。電解質(zhì)溶液電導(dǎo)與哪些因素有關(guān)？答：電解質(zhì)溶液導(dǎo)電主要與電解質(zhì)的性質(zhì)，溶劑的性質(zhì)，測量 環(huán)境的溫度有關(guān)。在測HAc的電離平衡常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，用移液管移取溶液時能否先用 該溶液潤洗？為什么？答：需要先用該溶液潤洗，因?yàn)橐獪?zhǔn)確知道醋酸的濃度，不用 醋酸潤洗移液管就會造成醋酸濃度偏小，造成實(shí)驗(yàn)誤差。在電導(dǎo)法測醋酸的電離平

6、衡常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，為什么要測電導(dǎo)池常數(shù)？ 如何得到該常數(shù)？答：在電導(dǎo)法測醋酸的電離平衡常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，要求醋酸的電離 平衡常數(shù)，需測出HAc溶液不同濃度c的電導(dǎo)率k，要準(zhǔn)確測定 HAc溶液電導(dǎo)率k，必須先準(zhǔn)確知道實(shí)驗(yàn)中所用電導(dǎo)池常數(shù)或電極常 數(shù)k。電導(dǎo)池常數(shù)或電極常數(shù)k可用標(biāo)準(zhǔn)溶液（常用氯化鉀溶液）在電導(dǎo)法測醋酸的電離平衡常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，測電導(dǎo)率時為什么要 恒溫？實(shí)驗(yàn)中測電導(dǎo)池常數(shù)和溶液電導(dǎo)率，溫度是否要一致？答：電離平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，隨溫度而變，所以測定時要 在恒溫條件下進(jìn)行。溫度需要一致，否則給實(shí)驗(yàn)造成很大誤差。設(shè)計一個實(shí)驗(yàn)，用電導(dǎo)法測定難溶鹽PbSO4的溶解度，并寫出實(shí) 驗(yàn)方案。答：用電導(dǎo)法測定

7、難溶鹽PbSO4的溶解度的實(shí)驗(yàn)方案：將恒溫水浴溫度調(diào)至(25.00.1)C或(30.00.1)C。測定電導(dǎo)池常數(shù)K ncell傾去電導(dǎo)池中蒸餾水(電導(dǎo)池不用時，應(yīng)把兩鉑黑電極浸在蒸餾 水中，以免干燥致使表面發(fā)生改變)。將電導(dǎo)池和鉑電極用少量的 0.1molL-1KCl溶液洗滌2-3次后，裝入0.1molL-1KCl溶液，恒溫后， 用電導(dǎo)率儀測其電導(dǎo)率，重復(fù)測定三次。測定電導(dǎo)水的電導(dǎo)率傾去電導(dǎo)池中的KCl溶液，用電導(dǎo)水洗凈電導(dǎo)池和鉑電極，然 后注入電導(dǎo)水，恒溫后測其電導(dǎo)率，重復(fù)測定三次。(4)測定硫酸鉛溶液的電導(dǎo)率將約1克固體硫酸鉛放入200毫升錐形瓶中，加入約100毫升 電導(dǎo)水，搖動并加熱至沸

8、騰。倒掉清夜，以除去可溶性雜質(zhì)，按同 法重復(fù)兩次，再加入100毫升電導(dǎo)水，加熱至沸騰使之充分溶解。 然后放在恒溫槽中，恒溫20分鐘使固體沉淀，將上層溶液倒入一個 干燥的試管中，恒溫后測其電導(dǎo)率，然后換溶液在測定倆次，求平 均值。溫度越高為什么醋酸的電離平衡常數(shù)越??？答：電離平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系主要取決于電離過程是放熱還 是吸熱過程。如是放熱，則溫度越高，電離平衡常數(shù)越小；如是吸 熱，則相反。酸堿的電離過程是放熱，故溫度越高電離平衡常數(shù)就 越小。其實(shí)電離過程中是放熱還是吸熱，主要看能量變化，電解質(zhì) 中斷鍵從穩(wěn)定到不穩(wěn)定，能量由小變大，是吸熱過程，而以形成水 合離子成鍵則是由不穩(wěn)定到穩(wěn)定，能量由大變小，則是放熱過程。13,如何測定電導(dǎo)電極常數(shù)？為何要對常數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)？答：根據(jù)公式K=k/G=Rk，電極常數(shù)K可以通過測量電導(dǎo)電極 在一定濃度的KC1溶液中的電導(dǎo)G（或電阻R）來求得，此時KC1溶液 的電導(dǎo)率k是已知的。由于測量溶液的濃度和溫度不同，以及測量儀 器的精度和頻率也不同，電導(dǎo)電極常數(shù)K有時會出現(xiàn)較大的誤差， 使用一段時間后，電極常數(shù)也可能會有變化，因此，新購的電導(dǎo)電 極，以及使用一段時間后的電導(dǎo)電極，電極常數(shù)應(yīng)重新測量標(biāo)定， 電導(dǎo)電極常數(shù)測量時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）測量時應(yīng)采用配套使用 的電導(dǎo)率儀，不要采用其它型號的電導(dǎo)