电导测定及其应用

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1、物理化学实验报告实验名称：电导的测定及其应用学院：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：姓名：学号:指导教师：日期：2011年月日一、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.用电导率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．电解质溶液的电导能力通常用电导G来表示，它的单位是西门子，用符号S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l，电极面积为A，则电导为：G=KA/l(2.5.1)式(2.5.1)中，K为该电解质溶液的电导率，其物理意

2、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；（l/A）为电导池常数，以Kcell表示，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导电能力时常用摩尔电导率（Λm）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Λm表示，其单位以SI单位制表示为S·m2/mol-

3、1。摩尔电导率与电导率的关系：Λm=K/C（2.5.2）式（2.5.2）中，C为该溶液浓度，其单位以SI单位制表示为mol·m-3。2.Λm总是随着溶液的浓度的降低而增大的。对强电解质稀溶液而言，其变化规律可用科尔劳施经验公式表示：（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.对于弱电解质溶液来说，其无法利用上式通过实验直接测定。但我们知道，在其无限稀释溶液中，弱电解质的a=1,每种离子对电解质的

4、摩尔电导率都有一定的贡献，是独立移动的，不受其他离子的影响，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，离子的浓度很低，离子间的相互作用可以忽略，可以认为在它浓度C时的解离度a等于它的摩尔电导率与其无限稀释摩尔电导率之比，即：a=/（2.5.5）把（2.5.4）代入（2.5.1）式可得：（2.5.6）以CΛm对1/Λm作图，根据其斜率求得K。三、实验仪器、试剂仪器：梅特勒326电导率仪1台；电导电极1只；量杯（50

5、ml）2只；移液管（25ml）9只；洗瓶1只；洗耳球1只试剂：10.00（mol/m3）KCl溶液;100.0（mol/m3）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（mol/m3）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.

6、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100.0（mol/m3）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上述量杯中的溶液

7、，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）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，测定其电导率3次，取平均值。（6）倾去电导池中的电导水；量杯放回烘箱；电极用滤纸吸干。关闭电源。五、数据记录与处理1.数据记录：大气压：100.40KPa；室温：27.5℃；实验温度：21.7℃；已知数据：25℃下10.00（mol·m-3）KCl溶液电导率=0.1413S·m-1；25℃时无限稀的HAc水溶液的摩尔电导率=0.

8、03907（S·m2·mol-1）（1）测定KCl溶液的电导率c/(mol.m-3）κ/(S.m-1)*10^-4第一次第二次第三次平均值1014021396139613985.007317297287292.503783783773781.25195.5195.4194.9195.30.