電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)率演示

（優(yōu)選）電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)率當(dāng)前第1頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期三\5點(diǎn)(3)摩爾電導(dǎo)率(Λm):Λm=κ/c單位為S.m2·mol-1.

物理意義:1摩爾電解質(zhì)溶液在相距1米的平行電極間的電導(dǎo).

間距1m1molm當(dāng)前第2頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期三\5點(diǎn)2.電導(dǎo)的測(cè)定惠斯通（Wheatstone）電橋：Kcell=l/As為電導(dǎo)池常數(shù)移動(dòng)D點(diǎn)當(dāng)前第3頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期三\5點(diǎn)例325℃時(shí)在一電導(dǎo)池中盛以濃度為0.02mol/dm3的KCl溶液，測(cè)得其電阻為82.4Ω。若在同一電導(dǎo)池中盛以濃度為0.0025mol/dm3的K2SO4溶液，測(cè)得其電阻為326.0Ω。已知25℃時(shí)0.02mol/dm3的KCl溶液的電導(dǎo)率為0.2768S/m。試求：(1)電導(dǎo)池常數(shù)；(2)0.0025mol/dm3的K2SO4溶液的電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)率。當(dāng)前第4頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期三\5點(diǎn)解：(1)電導(dǎo)池常數(shù)Kcell(=l/As)=KCl/GKCl=KCl×RKCl

=0.276882.4m-1=22.81m-1

(2)0.0025mol/dm3的K2SO4溶液的電導(dǎo)率K2SO4=Kcell/RK2SO4=(22.81/326.0)Sm-1=0.06997Sm-10.0025mol/dm3的K2SO4的溶液的摩爾電導(dǎo)率mK2SO4

=K2SO4/c=0.06997/2.5S·m2·mol-1=0.02799S·m2·mol-1

當(dāng)前第5頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期三\5點(diǎn)3.濃度對(duì)電導(dǎo)的影響（2）摩爾電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系（1）電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系摩爾電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系為Λm=κ/c，當(dāng)前第6頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期三\5點(diǎn)

柯爾勞施（Kohlrausch）：在很稀的溶液中，強(qiáng)電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率與其濃度的平方根成直線關(guān)系，即：通過外推法得到（3）摩爾電導(dǎo)率與濃度的定量表示對(duì)弱電解質(zhì)cB↓,Λm↑↑，不遵守Kohlrausch經(jīng)驗(yàn)公式。無(wú)法由實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確測(cè)得弱電解質(zhì)的無(wú)限稀釋摩爾電導(dǎo)率。當(dāng)前第7頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期三\5點(diǎn)Λm（KCl）0.01499Λm（KNO3）0.014500.00049Λm（LiCl）0.01150Λm（LiNO3）0.011010.000490.003490.00349Λm單位：S·m2·mol-14.離子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)定律和離子的摩爾電導(dǎo)率(1)柯爾勞施離子獨(dú)立運(yùn)動(dòng)定律

在無(wú)限稀釋溶液中，離子彼此獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，互不影響，無(wú)限稀釋電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率等于無(wú)限稀釋時(shí)陰、陽(yáng)離子的摩爾電導(dǎo)率之和。電解質(zhì)C+A-的無(wú)限稀釋摩爾電導(dǎo)率為：當(dāng)前第8頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期三\5點(diǎn)（2）弱電解質(zhì)無(wú)限稀釋摩爾電導(dǎo)率的求法（3）無(wú)限稀釋時(shí)離子摩爾電導(dǎo)率的求法對(duì)于1-1價(jià)型的電解質(zhì)（離子遷移數(shù)可測(cè)）當(dāng)前第9頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期三\5點(diǎn)

P12給出了25℃時(shí)部分離子的摩爾電導(dǎo)率。由表7-3-2可得如下結(jié)論：

①離子極限摩爾電導(dǎo)按Li+、Na+、K+

順序遞增；

②H+、OH-

離子的極限摩爾電導(dǎo)的數(shù)值最大。

H+離子的特殊遷移機(jī)理：氫鍵傳遞

思考：為什么H+、OH-

離子的極限摩爾電導(dǎo)的數(shù)值最大呢？5.應(yīng)用舉例

(1)柯爾勞施公式可以求算未知離子的摩爾電導(dǎo)率，特別是可以利用已知物的摩爾電導(dǎo)率求出未知物的摩爾電導(dǎo)率。當(dāng)前第10頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期三\5點(diǎn)

例：由實(shí)驗(yàn)測(cè)定并外推知25℃時(shí)HCl、CH3COONa和NaCl極限摩爾電導(dǎo)率分別是426.16×10-4、91.01×10-4和126.45S·m2·mol-1,僅在手冊(cè)中查到H+的極限摩爾電導(dǎo)率是349.82×10-4S·m2·mol-1,求Cl-的極限摩爾電導(dǎo)率。由于CH3COOH是弱電解質(zhì)，實(shí)驗(yàn)外推法不易測(cè)準(zhǔn)其極限摩爾電導(dǎo)率，試用柯爾勞施公式求之。

解：已知Λm

HCl=426.16×10-4S·m2·mol-1Λm

H+=349.82×10-4S·m2·mol-1則Cl-的Λm=Λm

HCl-Λm

H+=76.34×10-4S·m2·mol-1當(dāng)前第11頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期三\5點(diǎn)醋酸電離：CH3COOH=H++CH3COO-解離前c00 解離平衡時(shí)c(1-α)cα

cα電解質(zhì)總的物質(zhì)的量已電離電解質(zhì)的物質(zhì)的量=a(2)計(jì)算弱電解質(zhì)的解離度α及解離常數(shù)K?當(dāng)前第12頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期三\5點(diǎn)

(3)計(jì)算難溶鹽的溶解度

①難溶鹽飽和溶液可認(rèn)為是無(wú)限稀釋，鹽的極限摩爾電導(dǎo)率可查表得到。②水的電導(dǎo)率相對(duì)不能忽略。例(P13)

：25℃時(shí),AgCl飽和水溶液的電導(dǎo)率為3.41×10-4S·m-1.已知同溫下水的電導(dǎo)率為1.60×10-4S·m-1,計(jì)算25℃時(shí)AgCl的溶解度。則運(yùn)用摩爾電導(dǎo)率的公式可求難溶鹽飽和溶液的濃度cs：解析：據(jù)公式，若能求出摩爾電導(dǎo)率和電導(dǎo)率κ，則可求該飽和溶液的濃度c，即知其溶解度。當(dāng)前第13頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期三\5點(diǎn)查表知：(4)檢驗(yàn)水的純度這樣，純水的電導(dǎo)率應(yīng)為

事實(shí)上，水的電導(dǎo)率小于，就認(rèn)為是很純的了，稱為“電導(dǎo)水”，若大于這個(gè)數(shù)值，那肯定含有某種雜質(zhì)。純水本身有微弱的解離：查表得當(dāng)前第14頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期三\5點(diǎn)（5）電導(dǎo)滴定利用滴定過程中被滴定液的電導(dǎo)變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)來(lái)確定滴定終點(diǎn)。電導(dǎo)滴定的優(yōu)點(diǎn)：不用指示劑，對(duì)有色溶液和沉淀反應(yīng)都能得到較好的效果，并能自動(dòng)紀(jì)錄。當(dāng)前第15頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期三\5點(diǎn)§7.4電解質(zhì)的平均離子活度因子及

德拜-休克爾（Debye-Hükel）極限公式平均離子活度和平均離子活度因子

若B電解質(zhì)C+A-的質(zhì)量摩爾濃度為b，活度為a，則

溶液化學(xué)勢(shì)：μB=μB?+RTlnaB真實(shí)溶液:αB=γB.bB/b?∴真實(shí)溶液化學(xué)勢(shì):μB=μB?+RTlnαB=μB?+RTln(γB.bB/b?)當(dāng)前第16頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期三\5點(diǎn)設(shè)強(qiáng)電解質(zhì)C+A-完全電離C+A-

→ν+Cz++ν-Az-整體化學(xué)勢(shì)：μ=μ?+RTlnα………………………(1)離子化學(xué)勢(shì)：μ+=μ?

++RTlnα+μ-=μ?

-+RTlnα-又∵μ=ν+μ+＋ν-μ-

∴μ=（ν+μ?

+＋ν-μ?

-）＋RTln（α+ν+α-ν-）

＝μ?

＋RTln（α+ν+α-ν-）

……………………(2)(2)與(1)比較得：α＝α+ν+α-ν-令當(dāng)前第17頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期三\5點(diǎn)定義離子的平均活度、平均活度系數(shù)與平均質(zhì)量摩爾濃度分別為：

α±＝(α+ν+α-ν-)１／ν＝[γ+ν+(b＋/b?)ν+γ-ν-(b-/b?)ν-]１／ν＝(γ+ν+γ-ν-b+ν+b-ν-)１／ν/b?＝(γ+ν+γ-ν-)１／ν(b+ν+b-ν-)１／ν/b?＝γ±b±/b?γ±—可測(cè)b±—由b可求（強(qiáng)電解質(zhì)）作業(yè)：7，10，13當(dāng)前第18頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期三\5點(diǎn)例：實(shí)驗(yàn)測(cè)得25℃時(shí)0.1mol/kgH2SO4γ±=0.265,求H2SO4的活度。解：對(duì)于H2SO4,ν+=2,ν-=1;ν=ν++ν-=3;b