电导率的测定及其应用

《电导率的测定及其应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、宁波工程学院物理化学实验报告专业班级化工084班姓名序号08402010406同组姓名指导老师仇丹、付志强实验日期2010.4.16实验名称实验五电导率的测定及应用一．实验目的1.测量KCl水溶液的电导率，求算它的无限稀释摩尔电导率；2.用电导法测量醋酸在水溶液中的解离平衡常数；3.掌握恒温水槽及电导率仪的使用方法。二．实验原理1.电解质溶液的导电能力通常用电导G来表示，它的单位是西门子（Siemens），用符号S（西）表示，若将某电解质溶液放入两平行电极之间，设电极间距离为1，电极面积为A，则电导可表示为：（2.5.1）式（2.5.1）中，k为该电解质溶液的

2、电导率，其物理意义：在两平行而相距1m，面积均为1m2的两电极间，电解质溶液的电导称为该溶液的电导率，其单位以SI制表示为S·m-1（c·g·s制表示为S·cm-1）；为电导池常数，以Kcell表示，它的单位为m-1。由于电极的l和A不易精确测量，因此在实验中是用一种已知电导率值的溶液先求出电导池常数Kcell，然后把欲测溶液放入该电导池测出其电导值，再根据（2.5.1）式求出其电导率。在讨论电解质溶液的电导能力时常用摩尔电导率（）这个物理量。它是指把含有1mol电解质的溶液置于相距为1m的两平行板电极之间的电导。以表示，其单位以SI单位制表示为S·m2·mo

3、l-1（以c·g·s单位制表示为S·cm2·mol-1）。摩尔电导率与电导率的关系：（2.5.2）式（2.5.2）中，C为该溶液的浓度，其单位以SI单位制表示为mol·m-3。2.总是随着溶液的浓度的降低而增大的。对电解质稀溶液而言，其变化规律可用科尔劳施（Kohlausch）经验公式表示：（2.5.3）式（2.5.3）中，是溶液在无限稀释时的极限摩尔电导率。对特定的电解质和溶剂来说，在一定温度下，A是一个常数。所以，将对作图得到的直线外推至C=0处，可求得。3.对于弱电解质来说，其无法利用上式通过实验直接测定。但我们知道，在其无限稀释的溶液中，弱电解质的a=

4、=1，每种离子对电解质的摩尔电导率都有一定的贡献，是独立移动的，不受其它离子的影响，对电解质Mv+Av-来说，即：（2.5.4）式（2.5.4）中，、分别表示正、负离子的无限稀释摩尔电导率。它与温度及离子的本性有关。在弱电解质的稀薄溶液中，离子的浓度也很低，离子间的相互作用可以忽略，可以认为它在浓度C是的解离度a等于它的摩尔电导率与其无限稀释摩尔电导率之比，即：（2.5.5）对于HAc，在溶液中电离达到平衡时，电离平衡常数Kc与原始浓度C和电离度a有以下关系：HAcH++Ac-t=0C00t=t平衡C（1-a）CaCa（2.5.6）在一定温度下是常数，因此可以

5、通过测定HAc在不同浓度时的a代入（2.5.6）式求出Kc。HAc的可由强电解质HCl、NaAc和NaCl的的代数和求得，把（2.5.4）代入（2.5.1）可得：（2.5.7）或（2.5.8）以对作图，其直线的斜率为，如知道值，就可算出。三．仪器与药品仪器：梅特勒326电导率仪1台；电导电极1只；量杯（50mL）2只；移液管（25mL）3只；洗瓶1只；洗耳球1只。试剂：10.00（mol·m-3）KCl溶液；100.0（mol·m-3）HAc溶液；电导水。四．实验步骤1．打开电导率仪开关，预热5min。2.KCl溶液电导率测定：（1）用移液管准确移入10.00

6、（mol•m-3）KCl溶液25.00ml，置于洁净、干燥的量杯中；测定其电导率3次，取平均值。（2）再用移液管准确移入25.00ml电导水，置于上述量杯中；搅拌均匀后，测定其电导率3次，取平均值。（3）用移液管准确移出25.00ml上述量杯中的溶液，弃去；再用移液管准确移入25.00ml电导水，置于上述量杯中；搅拌均匀后，测定其电导率3次，取平均值。（4）重复（3）的步骤。（5）重复（3）的步骤。（6）倾去电导池中的KCl溶液，用电导水洗净量杯和电极；量杯放回烘箱；电极用滤纸吸干。3.HAc溶液和电导水的电导率测定：（1）用移液管准确移入100.00（mol

7、•m-3）HAc溶液25.00ml，置于洁净、干燥的量杯中；测定其电导率3次，取平均值。（2）再用移液管准确移入25.00ml已恒温的电导水，置于上述量杯中；搅拌均匀后，测定其电导率3次，取平均值。（3）用移液管准确移出25.00ml上述量杯中的液体，弃去；再用移液管准确移入25.00ml电导水，置于上述量杯中；搅拌均匀后，测定其电导率3次，取平均值。（4）再用移液管准确移入25.00ml电导水，置于上述量杯中；搅拌均匀后，测定其电导率3次，取平均值。（5）倾去电导池中的HAc溶液，用电导水洗净量杯和电极；然后注入电导水，测定电导水的电导率3次，取平均值。（6

8、）倾去电导池中的电导水；量杯放回烘箱，