19电导及其应用

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1、实验十九电导及其应用、实验目的1.了解溶液电导的基本概念。2.学会电导(率)仪的使用方法。3.掌握溶液电导的测定及应用。二、预习要求掌握溶液电导测定中各量之间的关系，学会电导(率)仪的使用方法。三.实验原理1•弱电解质电离常数的测定AB型弱电解质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：(1)Ca2-a在一定温度下Kc是常数，因此可以通过测定AB型弱电解质在不同浓度时的a代入(1)式求出Kc。醋酸溶液的电离度可用电导法来测定，图19.1是用来测定溶液电导的电导池。将电解质溶液放入电导池内

2、，溶液电导(G)的人小与两电极Z间的距离⑴成反比，与电极的而积(A)成正比：AG=k-(2)I进水口亠图19.1电导池导线电极式中，［丄］为电导池常数，以©ch表示;k为电导率。其物理意义：在两平行而相距lm,而积均为In?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'^cgs制表示为S-cm')o由于电极的/和A不易精确测量，因此在实验中是川一种已知电导率值的溶液先求出电导池常数心汕然麻把欲测溶液放入该电导池测出其电导值，再根据(2)式求出其电导率。溶液的摩尔电导率是指把含1mol电解质的

3、溶液置于相距为lm的陶平行板电极Z间的电导。以A”?表示，其单位以SI单位制表示为Sm2mor,(以cgs单位制表示为Sdmol')。摩尔电导率与电导率的关系：KAm=?⑶式中，C为该溶液的浓度，其单位以SI单位制表示为molm-3o对于弱电解质溶液來说，可以认为：AcomA：是溶液在无限稀释时的摩尔电导率。对于强电解质溶液（如KC1、NaAc）,其心和0的关系为An严A：（1-/?VC）O对于弱电解质（如HAc等），Am和C则不是线性关系，故它不能像强电解质溶液那样，从Am-Vc的图外推至C=0处求得A：。但我们知道，

4、在无限稀释的溶液屮，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M/A广来说，即A；=匕2二+«人；。弱电解质HAc的AQJ由强电解质HC1、NaAc和NaCl的的代数和求得,A：（HAc）=A；（H+）+A：（Acj=A：；（HC1）+A：（NaAc）-A；（NaCl）把⑷代入⑴式可得:A；CAm=（A；rKc£_A：Kc12以（2九对一作图，其直线的斜率为（人爲瓦,如知道A：值，就可算出心。2・CaF2咸BaSOJ饱和溶液溶度积％p）的测定利用电导法能方便地求出微溶盐的溶解度

5、，再利用溶解度得到其溶度积值。CaF?的溶解平衡可表示为：CaF2Ca2++2FKsp=C（Ca*）・[C（F）2=4C3（7）微溶盐的溶解度很小，饱和溶液的浓度则很低，所以⑶式中AjiJ以认为就是（盐），C为饱和溶液中微溶盐的溶解度。Am（盐）=K（盐）是纯微溶盐的电导率。注意在实验屮所测定的饱和溶液的电导值为盐与水的电导之和.•G（溶液）=G（H2O）+G（盐）（9）这样，整个实验可山测得的微溶盐饱和溶液的电导利用（9）式求出G（盐），利用（2）式求出K（盐）,再利用⑻式求出溶解度,最后求出Ksp。四、仪器药品1•仪

6、器电导仪（或电导率仪）1台；恒温槽1套：电导池1只：电导电极1只：容最瓶（100mL）5只；移液管（25mL、50mL）各1只；洗瓶1只；洗耳球1只。2•药品10.00molm_3KC1溶液；100.0molm'3HAc溶液；CaF2（BaSO4）（分析纯）。五、实验步骤l.HAc电离常数的测定⑴在lOOmL容量瓶中配制浓度为原始醋酸（lOO.Omolm^）浓度的1/4,1/8,1/16,1/32,1/64的溶液5份。⑵将恒温槽温度调至（25.O±O.1）°C或（3O.O±O.1）°C,按图17」所示使恒温水流经电导池夹

7、层。（3）测定电导池常数心汕倾去电导池屮蒸憎水（电导池不用时，应把两钳黑电极浸在蒸憎水屮，以免干燥致使表面发生改变）。将电导池和钳电极用少量的10.00molm-3KCl溶液洗涤2〜3次后，装入lO.OOmolm'Vc1溶液，恒温后，用电导仪测其电导，重复测定三次。（4）测定电导水的电导（率）倾去电导池中的KC1溶液，川电导水洗净电导池和钠电极，然后注入电导水，恒温后测其电导（率）值，重复测定三次。（5）测泄HAc溶液的电导（率）倾去电导池中电导水，将电导池和钳电极用少量待测HAc溶液洗涤2〜3次，最后注入待测HAc溶液

8、。恒温后，用电导（率）仪测其电导（率），每种浓度重复测定三次。按照浓度山小到人的顺序，测定各种不同浓度HAc溶液的电导（率）。2・CaF2（或BaSOJ饱和溶液溶度积Ksp的测定取约1gCaF2（或BaSOJ，加入约80mL电导水，总沸3min〜5min,静置片刻后倾掉上层清液。再加电导水、煮沸、再倾掉清液，连续进行