電導(dǎo)的測(cè)定及應(yīng)用

電導(dǎo)的測(cè)定及應(yīng)用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.掌握電導(dǎo)測(cè)定的原理和電導(dǎo)儀的使用方法。

2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證電解質(zhì)溶液電導(dǎo)與濃度的關(guān)系。

3.掌握電導(dǎo)法測(cè)定HAc的電離常數(shù)和CaCO3的溶度積的原理和方法。二、實(shí)驗(yàn)原理

導(dǎo)體導(dǎo)電能力的大小常以電阻的倒數(shù)去表示，即有

式中G稱為電導(dǎo)，單位是西門子S。

導(dǎo)體的電阻與其長(zhǎng)度成正比與其截面積成反比即：

ρ是比例常數(shù)，稱為電阻率或比電阻。根據(jù)電導(dǎo)與電阻的關(guān)系則有：

κ稱為電導(dǎo)率或比電導(dǎo)：

lmol電解質(zhì)溶液全部置于相距為1m的兩個(gè)平行電極之間溶液的電導(dǎo)稱之為摩爾電導(dǎo)，以λ表示之。如溶液的摩爾濃度以c表示。則摩爾電導(dǎo)可表示為：

λ的單位是S.m2.mol-1,c的單位是mol.L-1。

強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液摩爾電導(dǎo)與濃度的關(guān)系，遵循科爾勞許公式：

實(shí)驗(yàn)測(cè)定不同濃度的強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液的電導(dǎo)，以~作圖，得到一直線，外推即可得到

對(duì)于弱電解質(zhì)溶液，在濃度不是太小時(shí)，由于電離平衡的存在，

隨濃度變化不明顯，在極稀時(shí)，將不能維持電離平衡，

隨濃度變小迅速增大，不能用外推的方法得到

。

在一定溫度下，HAc的電離達(dá)到平衡時(shí)：

測(cè)得一系列不同濃度的HAc溶液的摩爾電導(dǎo)，以cΛm對(duì)1/Λm作圖為直線，其鈄率為(KcΛm∞)2

，可求得Kc。

(H+和Ac-的摩爾電導(dǎo)分別為349.82和40.9×10-4S.m2.mol-1。)根據(jù)摩爾電導(dǎo)Λm與電導(dǎo)率κ的關(guān)系：

測(cè)定難溶鹽的溶解度和溶度積。一、儀器的校準(zhǔn)1.開(kāi)機(jī)

(1)

將電源線插入儀器電源插座，儀器必須有良好接地！

(2)

按電源開(kāi)關(guān)，接通電源，預(yù)熱30min后，進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)

(1)

量程選擇開(kāi)關(guān)指向“檢查”；

(2)

常數(shù)補(bǔ)償旋鈕指向“1”刻度線；

(3)溫度補(bǔ)償旋鈕指向“25℃”線；

(4)

調(diào)節(jié)校準(zhǔn)旋鈕，使儀器顯示100.0μS/cm，校準(zhǔn)完畢。測(cè)量

(1)

根據(jù)測(cè)量范圍正確選擇具有合適電極常數(shù)的電導(dǎo)電極；注：常數(shù)為1.0、10類型的電極有“光亮”和“鉑黑”二種形式，鍍鉑電極習(xí)慣稱作鉑黑電極，對(duì)光亮電極其測(cè)量范圍0~300μS/cm為宜電導(dǎo)率儀的使用1測(cè)量范圍(μS/cm)推薦使用電導(dǎo)常數(shù)的電極0~20.01，0.10~2000.1，1.0200~20001.02000~200001.0，1020000~10000010(2)

電極常數(shù)的設(shè)置

A.量程選擇開(kāi)關(guān)指向“檢查”；

B.溫度補(bǔ)償旋鈕指向“25℃”線；

C.調(diào)節(jié)校準(zhǔn)旋鈕，使儀器顯示100.0μS/cm；

D.調(diào)節(jié)常數(shù)補(bǔ)償旋鈕，使儀器顯示值與電極所標(biāo)數(shù)值一致。(3)

溫度補(bǔ)償?shù)脑O(shè)置

A.如欲得到待測(cè)溶液在實(shí)際測(cè)量溫度下的電導(dǎo)率值，則將溫度補(bǔ)償旋鈕指向“25℃”線；

B.如欲得到待測(cè)溶液在25℃時(shí)的電導(dǎo)率值，則將溫度補(bǔ)償旋鈕指向待測(cè)溶液的實(shí)際溫度值。(4)將量程選擇開(kāi)關(guān)指向合適位置進(jìn)行測(cè)定。若測(cè)量過(guò)程中顯示值熄滅，說(shuō)明測(cè)量超出量程范圍，應(yīng)將量程選擇開(kāi)關(guān)切換至更高一檔量程。 注：C為電極常數(shù)電導(dǎo)率儀的使用2序號(hào)量程選擇開(kāi)關(guān)位置量程范圍(μS/cm)測(cè)得電導(dǎo)率(μS/cm)1Ⅰ0~20.0顯示讀數(shù)×C2Ⅱ20.0~200.0顯示讀數(shù)×C3Ⅲ200.0~2000顯示讀數(shù)×C4Ⅳ2000~20000顯示讀數(shù)×C1.KCl溶液的電導(dǎo)(逐次稀釋法)

①用移液管取50mL0.0200mol.L-1的KCl溶液于恒溫瓶中，插入電極，通恒溫水恒溫，3min后測(cè)定溶液的電導(dǎo)率；

②加入50mL已恒溫的電導(dǎo)水，攪拌3min后測(cè)定；

③吸去10mL（或20mL）溶液后，再加入10mL(或20mL）電導(dǎo)水，同上法測(cè)定；

④同法再稀釋7次后，分別測(cè)定溶液的電導(dǎo)率。

2.HAc溶液的電導(dǎo)和電離常數(shù)：

將溶液換為0.1000mol.L-1的HAc溶液，按上述逐次稀釋法測(cè)定體系電導(dǎo)率。

3.測(cè)定CaCO3的溶度積：

取約1g固體CaCO3放入200mL錐形瓶中，加入約100mL重蒸餾水，加熱至沸騰，倒掉清液，以除去可溶性雜質(zhì)，重復(fù)3次。再加入約100mL重蒸餾水，加熱沸騰，使之溶解。放到恒溫槽中20分鐘使之沉淀。上層清液轉(zhuǎn)入干凈恒溫瓶，恒溫后測(cè)其電導(dǎo)。

4.測(cè)定電導(dǎo)水的電導(dǎo)。

五、數(shù)據(jù)記錄1．KCl溶液電導(dǎo)測(cè)定2．繪制HAc摩爾電導(dǎo)與濃度的關(guān)系圖

C(×10-2mol.L-1)

κKCl-κH2OΛmC1/2C(×10-2mol.L-1)

κHAc-κH2OcΛm1/Λm

CaCO3溶度積測(cè)定:實(shí)驗(yàn)水的電導(dǎo)：次數(shù)測(cè)定值平均值123次數(shù)測(cè)定值平均值123數(shù)據(jù)處理1.用外推的Λm∞值，并與文獻(xiàn)值比較。2.以cΛm對(duì)1/Λm作圖，計(jì)算HAc的電離常數(shù)。3.計(jì)算CaCO3的溶度