電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)測定

1、電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)一、實驗?zāi)康恼莆针妼?dǎo)率法測定弱酸標準電離平衡常數(shù)的原理和方法；學(xué)會電導(dǎo)率儀的使用方法。鞏固電解質(zhì)溶液電導(dǎo)的基本概念。二、實驗原理電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)的測定，通常采用電導(dǎo)池，若電極的面 積為A,兩電極的間的距離為1,則溶液的電導(dǎo)L為L = KA / l式中 K稱為電導(dǎo)率或比電導(dǎo)，為1=1m,A=1m2時溶液的電導(dǎo)，K的單 位是S/m.電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率與溫度、溶液的濃度及離子的價數(shù) 有關(guān).為了比較不同電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力.通常采用涉及物質(zhì)的 量的摩爾電導(dǎo)率八m來衡量電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力.八m=K/C式 中A m為摩爾電導(dǎo)率(Sm2 /mol)注意,當濃度C的單位是mol/L 表示時，

2、則要換算成mo1/m3,后再計算.因此,只要測定了溶液在濃 度C時的電導(dǎo)率K之后,即可求得摩爾電導(dǎo)率A m。摩爾電導(dǎo)率 隨溶液的濃度而變,但其變化規(guī)律對強、弱電解質(zhì)是不同的.對于 強電解質(zhì)的稀溶液有：m=* ,0 C式中A常數(shù)，A m ,0也是常數(shù),是電解質(zhì)溶液無限稀釋時的摩 爾電導(dǎo)，稱為無限稀釋摩爾電導(dǎo)。因此以A m.和根號C的關(guān)系作 圖得一直線，將直線外推至與縱軸相交，所得截距即為無限稀釋時的摩爾電導(dǎo)A m 0.對于弱電解質(zhì),其A m 0值不能用外推法求得.但A可用離子獨立運動定律求得:Am,0=I0,+I0,-式中I0,+和I0,-分別 a 2 C是無限稀釋時正、負離子的摩爾電導(dǎo)，其值可

3、通過查表求得根 據(jù)電離學(xué)說，可以認為，弱電解質(zhì)的電離度a等于在濃度時的摩爾 電導(dǎo)A與溶液在無限稀釋時的電導(dǎo)am,0之比，即另外還可以求得 AB型弱電解質(zhì)的Ka的值，所以，通過實驗測得a即可得k值。a三、實驗儀器與試劑儀器:電導(dǎo)儀，恒溫槽，移液管，容量瓶;藥品：0.1mol KCl溶液，電導(dǎo)水。實驗步驟配制溶液。用0.10 mol-L-1的kcl溶液分別配制0.05 molL-1、 0.01 mol-L-1 0.005 molL-1、0.001 mol-L-1 的 kcl 溶液各 100mL。將超級恒溫槽與恒溫電導(dǎo)池接通，調(diào)節(jié)恒溫槽水溫，使電導(dǎo) 池中溶液的溫度在(25.00.1)C。用蒸餾水淌洗

4、電導(dǎo)池和電導(dǎo)電極三次(注意不要直接沖洗電 極，以保護伯黑)，再用新制電導(dǎo)水淌洗三次。Kcl溶液的摩爾電導(dǎo)的測定將電極先用電導(dǎo)水蕩洗并用濾紙吸干，然后用待測液沖洗數(shù) 次后,測量其電導(dǎo)率，每組實驗重復(fù)3次依次測以下溶液濃度的 電導(dǎo)。五、實驗注意事項電導(dǎo)池不用時，應(yīng)把鉑黑電極浸在蒸餾水中，以免干燥致使表面發(fā)生改變。實驗中溫度要恒定，測量必須在同一溫度下進行。恒溫槽的溫度要控制在25.00.1）C。六、實驗數(shù)據(jù)電導(dǎo)率的測定數(shù)據(jù)：Hcl溶液的濃度 mol/L0.00050.0010.0050.010.05電導(dǎo)率84.6us/cm145.5us/cm0.653ms/cm1.251ms/cm4.67ms/c

5、m摩爾電導(dǎo)率：Hcl溶液的濃度mol/L0.00050.0010.0050.010.05濃度的平方根0.022360.03160.07070.10.2236摩爾電導(dǎo)率(s*mol/m2)0.016920.014550.013060.012510.00934Am與Jc關(guān)系圖0.0180.0170.0160.0150.0140.0130.0120.0110.010.0090.050.10.150.20.25溶液濃度的平方根率導(dǎo)電爾摩當物質(zhì)的濃度趨于C=0時，極限電導(dǎo)率A m8 =0.0162 （s*mol/m2）誤差分析：1.得出Jc趨于0時，極限電導(dǎo)率小于稀溶液的摩爾 電導(dǎo)率，實驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差。

6、2.科爾勞烏施根據(jù)實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在濃度極稀時強電解質(zhì)對靜電 引力的影響較大，所以Am值的變化也較大.Am與 幾乎成線 性關(guān)系,并且在極稀的溶液中，濃度稍微改變一點，Am的值可能 變動很大，實驗上少許誤差對外推求得的A8m值影響很大?？茽杽跒跏┑碾x子獨立移動定律強調(diào):摩爾電導(dǎo)率雖然規(guī)定了電 解質(zhì)的量和兩平行電極間的距離,但電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)還與正，負 離子所帶的電荷（或離子的價態(tài)）和離子的速度有關(guān).（1）摩爾電 導(dǎo)率Am反映了離子能夠負載的電流量,把帶有1 mol單位電荷 的物質(zhì)作為基本單元，這樣負載的電流量才相同.因此，造成誤差 的原因有可能是溶液濃度配制不合理.(2)科爾勞烏離子獨立移 動定律

7、，由于電解質(zhì)溶液在不同濃度時，離子的相互作用不同，因 而離子的速度也不同，這就導(dǎo)致了對電導(dǎo)的貢獻也不同.只有當濃 度極稀時(c -0),即溶液在無限稀釋時(八m-8),離子間的距離 增大到這樣的程度，以致于離子間的相互作用可以忽略.故而，造 成誤差的原因還有可能是因為中間過程中溶液濃度不可近似無 限稀釋(3)由于通電于溶液后,正，負離子共同分擔(dān)電流,因而電 解質(zhì)的八8m應(yīng)是正，負離子單獨對電導(dǎo)的貢獻，即離子摩爾電導(dǎo) 率八8 m的簡單加和.因此正負離子的帶電量也是造成誤差的 原因。七、實驗思考題本實驗為什么使用鉑黑電極？使用鉑黑電極應(yīng)注意什么？ 答：當電導(dǎo)濃度不太高的中等溶液時，為了防止極化，一般在鉑 片上渡鉑黑，增加電極面積，以降低電流密度；使用鉑黑電極時應(yīng)注意以下事項：禁止電極磕碰，不準用