电解质溶液活度系数的测定

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1、青海大学机械工程学院冶金工程系物理化学实验报告实验名称：电解质溶液活度系数的测定学号：班级：有色冶金青海大学机械工程学院冶金工程系姓名：实验日期：2014-3-13一、实验目的测定不同浓度盐酸溶液中的平均离子活度系数，并计算盐酸溶液中的活度。二、实验原理将理想液体混合物中一组分B的化学势表示式中的摩尔分数代之以活度，即可表示真实液体混合物中组分B的化学势。为真实液体混合物中组分B的活度因子。真实溶液中溶质B，在温度T、压力P下，溶质B的活度系数为：其中为活度因子（或称活度系数）。电池：Ag，AgCl

2、HCL

3、玻璃

4、试液

5、

6、KCL（饱和）

7、（液接电势）玻璃电极

8、

9、甘汞电极上述

10、电池的电动势：（1）青海大学机械工程学院冶金工程系其中：（K是玻璃膜电极外、内膜表面性质决定的常数）当实验温度为25时（2）上式可改写为：即（1）根据得拜——休克尔极限公式，对1——1价型电解质的稀溶液来说，活度系数有下述关系式所以或或将不同浓度的HCl溶液构成单液电池，并分别测出其相应的电动势E值，以0.11831gm为纵坐标，以为横坐标作图，可得一曲线，将此曲线外推，即可求得K。求的K后，再将各不同浓度m时所测得的相应E值代入（2）式，就可以算出各种不同浓度下的平均例子活度系数γ±，同时根据之关系，算出各溶液中HCl相应的活度。三、仪器药品仪器:离子活度计、干电池、移液

11、管若干支；药品:0.1mol/L盐酸溶液。青海大学机械工程学院冶金工程系四、试验步骤1、溶液配制分别配置0.005mol/L、0.01mol/L、0.02mol/L、0.05mol/L及0.1mol/L溶液50mL2、不同浓度的盐酸溶液的电动势测定测定不同浓度HCl溶液的E。五、数据记录1、配置不同浓度的盐酸溶液所需0.1mol/LHCl溶液如下：CHCl/mol/L0.0050.010.020.050.1VHCl/ml2.55102550V水/ml47.545402502、不同浓度的50mL盐酸溶液的电动势的测定CHCl/mol/L0.0050.010.020.050.1

12、电动势EV-0.2599-0.2600-0.2780-0.2782-0.2960-0.2961-0.3264-0.3260-0.3652-0.3656E(平均)V-0.2595-0.2781-0.2961-0.3262-0.3654六、数据处理1、根据E值和质量摩尔浓度m及其他值绘制曲线求K＇值。对于一般稀溶液来说，其密度近似等于水的密度，可以近似认为C（mol/L）=m（mol/kg），这种近似常用于计算中。青海大学机械工程学院冶金工程系由m=CHCl/ρ水，其中ρ水=1.0Kg/m3。可计算出E+0.1183lgm和m。数据如下表：CHCl/mol/L0.0050.01

13、0.020.050.1EV-0.2595-0.2781-0.2961-0.3262-0.3654mmol/kg0.0050.010.020.050.10E+0.1183lgm-0.5317-0.5147-0.4971-0.4801-0.4837m0.0710.100.1410.2240.316将不同浓度的HCl溶液分别测出其相应的电动势E值，以E+0.11831gm为纵坐标，以为横坐标作图，将此曲线外推，求K＇。有图可求出K＇=-0.5338青海大学机械工程学院冶金工程系2、计算出各种不同浓度下的平均离子活度系数。将各不同浓度的m时所测得的相应E值代入lg=1/0.1183

14、(k＇-E–0.1183lgm)可计算出各种不同浓度下的平均离子活度系数。lg1=1/0.1183(k＇-E1–0.1183lgm)=1/0.1183{-0.5338+0.2595–0.1183lg0.005}=-0.01771=0.9600lg2=1/0.1183(k＇-E2–0.1183lgm)=1/0.1183{-0.5338+0.2781–0.1183lg0.01}=-0.16142=0.6896lg3=1/0.1183(k＇-E3–0.1183lgm)=1/0.1183{-0.5338+0.2961–0.1183lg0.02}=-0.31033=0.4894lg4

15、=1/0.1183(k＇-E4–0.1183lgm)=1/0.1183{-0.5338+0.3262–0.1183lg0.05}=-0.54384=0.2829青海大学机械工程学院冶金工程系lg5=1/0.1183(k＇-E5–0.1183lgm)=1/0.1183{-0.5338+0.3654–0.1183lg0.1}=-0.42355=0.37713、根据公式及之关系，算出各溶液中HCl相应的活度。由公式可计算出BB1=(1m1)2=(0.9600*0.005)2=2.304*10-5B2=(2m2)2=(0.