电导地测定及其的应用

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1、电导的测定及其应用一、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、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α有以下关系:Kc=Cα21-α(2-78)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α代入2-78)式求出KC。图2-47       电导池乙酸溶液的电离度可用电导法来测定，图2-47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，溶液电导G的大小与两电极之间的距离l成反比，与电极的面

2、积A成正比:G=κAl（2-79）式中，lA为电导池常数，以Kcell表示;κ为电导率。其物理意义为，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(c∙g∙s制表示为S/cm)。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(2-79)式求出其电导率。溶液的摩尔电导率是指把含有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(以c∙g

3、∙s单位制表示为S∙cm2/mol)。摩尔电导率与电导率的关系:Λm=κC(2-80)式中，C为该溶液的浓度，其单位以SI单位制表示为mol/m3。对于弱电解质溶液，可以认为:α=ΛmΛm∞(2-81)Λm∞是溶液在无限稀释时的摩尔电导率。对于强电解质溶液(如KCl、NaAc)，其Λm和C的关系为Λm=Λm∞(1-βC)。对于弱电解质(如HAc等)，Λm和C则不是线性关系，故它不能像强电解质溶液那样，从Λm-C的图外推至C=0处求得Λm∞。但我们知道，在无限稀释的溶液中，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

4、质Mv+Av-来说，即Λm∞=v+λm+∞+v-λm-∞。弱电解质HAc的Λm∞可由强电解质HCl、NaAc和NaCl的Λm∞的代数和求得，Λm∞HAc=λm∞H++λm∞Ac-=Λm∞HCl+Λm∞NaAc-Λm∞(NaCl)把(2-81)代入(2-78)式可得:Kc=Λm2Λm∞(Λm∞-Λm)(2-82)或CΛm=(Λm∞)2Kc1Λm-Λm∞Kc(2-83)以CΛm对1Λm作图，其直线的斜率为(Λm∞)2Kc，如知道Λm∞值，就可算出Kc。2.CaF2(或BaSO4)饱和溶液溶度积(Ksp)的测定利用电导法能方便地求出微溶盐的溶解度，再利用溶解度

5、得到其溶度积值。CaF2的溶解平衡可表示为:CaF2⇌Ca2++2F-Ksp=CCa2+∙[CF-)2=4C3(2-84)微溶盐的溶解度很小，饱和溶液的浓度则很低，所以(2-80)式中Λm可以认为就是Λm∞(盐)，C为饱和溶液中微溶盐的溶解度,即Λm∞(盐)=κ(盐)C（2-85）式中，κ(盐)是纯微溶盐的电导率。注意在实验中所测定的饱和溶液的电导值为盐与水的电导之和:G(溶液)=GH2O+G(盐)(2-86)这样，整个实验可由测得的微溶盐饱和溶液的电导利用(2-86)式求出G(盐)，利用(2-79)式求出κ(盐)，再利用(2-85)式求出溶解度，最后求

6、出Ksp。一、实验仪器和药品1.仪器电导仪(或电导率仪)1台;恒温槽1套;电导池1只;电导电极1只;容量瓶(100ml)5只;移液管(25ml，50ml)各1只;洗瓶1只;洗耳球1只。2.药品  0.01mol/LKCl溶液;0.1mol/LHAc溶液;CaF2(或BaSO4)(AR)。一、实验步骤1.HAc电离常数的测定(1)在100ml容量瓶中配制浓度为原始乙酸(0.1mol/L)浓度的1/4，1/8，1/16，1/32，1/64的溶液5份。(2)将恒温槽温度调至(25.0±0.1)℃或(30.0±0.1)℃，按图2-42所示使恒温水流经电导池夹层。

7、(3)测定电导池常数Kcell倾去电导池中蒸馏水(电导池不用时，应把两铂黑电极浸在蒸馏水中，以免干燥致使表面发生改变)。将电导池和铂电极用少量的0.01mol/LKCl溶液洗涤2～3次后，装入0.01mol/LKCl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KCl溶液，用电导水洗净电导池和铂电极，然后注入电导水，恒温后测其电导(率)值，重复测定三次。(5)测定HAc溶液的电导(率)。倾去电导池中电导水，将电导池和铂电极用少量待测HAc溶液洗涤2～3次，最后注入待测HAc溶液。恒温后，用电导(率)仪测其电导(

8、率)，每种浓度重复测定三次。按照浓度由小到大的顺序，测定各种不同浓度HAc溶液的