电解质溶液电导的测定

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1、学号：200714120104基础物理化学实验报告实验编号：10实验名称：电解质溶液电导的测定专业:应用化学班级:07级应用化学班组号:2组实验人姓名：谷惠文同组人姓名：陈蕾、何得若指导老师：邓斌博士实验日期:2009年11月25日湘南学院化学与生命科学系-1-一、实验目的：1、熟悉DDS-12A型数字电导率仪的使用方法；2、掌握用电导法测定某些电化学物理量。二、主要实验原理，实验所用定律、公式以及有关文献数据：在外电场作用下，电解质溶液通过正负离子的迁移来传导电流，其导电能力与离子所的电荷、温度及溶

2、液的浓度有关，浸入式电导池因此通常用摩尔电导来衡量电解质溶液的导电能力。电导是电阻的倒数，它表示导体两端的电位差为1V时所通过的电流强度，即：1IL==RE式中：L为电导；I为电流强度；E为电位差；R为电阻。对电导池（如右图1）来说电导L的大小与两电极之间距离l成反比，与电极的面积A成正比，即：图1.浸入式电导池AsL=κl其中：κ为电导率，它等于A为1cm2、l为1cm时的电导，对某一固定电导池来说，lA为常数，称为电导池常数。s电解质溶液是靠正，负离子的迁移来传递电流。而弱电解质溶液中，只有已电离

3、部分才能承担传递电量的任务。在无限稀释的溶液中可以认为弱电解质已全部电离，此时溶液的摩尔电导率为∞，而且Λm可用离子极限摩尔电导率相加而得：-2-∞∞∞Λ=Λ+Λmm,+m,−∞和∞分别为无限稀释时的离子电导。对乙酸在25℃时，ΛΛm,+m,−Λ∞＝349.82＋409＝390.8S·cm2·mol-1。m一定浓度下的摩尔电导率Λ与无限稀释的溶液中的摩尔电导m率∞是有差别的。这是由两个因素造成，一是电解质溶液的不完全Λm离解，二是离子间存在着相互作用力。所以Λ通常称为表观摩尔电m导率。根据电离学说，弱

4、电解质的电离度α随溶液的稀释而增大，当浓度c→0时，电离度α→1。因此在一定温度下，随着溶液浓度的降低，电离度增加，离子数目增加，摩尔电导增加。在无限稀释的溶液中α→1，→∞，故ΛΛmmΛmα=∞Λm根据电离平衡理论，当醋酸在溶液中达到电离平衡时，其电离常数K与初始浓度c及电离度α在电离达到平衡时有如下关系：2cαK=1−αΛ将m代入上式，得到α=∞Λm2cΛmK=∞∞Λ(Λ−Λ)mmm在一定温度下，由实验测得不同浓度下的Λm值，由上式可得cΛ∞21∞m＝KΛm－KΛmΛm1∞2∞以cΛm对作图得一直

5、线，其斜率为KΛm，截距为KΛm。由Λm-3-∞此可计算出Λm和K值。三、实验仪器及试剂（记录所用仪器型号、药品规格和溶液浓度）：仪器：DDS-11A型数字电导率仪（附有电导池）；超级恒温水浴槽（金坛市科析仪器有限公司）1套；25mL移液管3支；药品：0.0200mol·L-1KCl溶液,0.0200mol·L-1HAc溶液；电导水。四、实验所用的主要仪器的工作原理、结构（包括实验装置图）：图2.DDS-11A型数字电导率仪五、简述实验步骤和条件：1、调整恒温槽温度为25±0.1℃；-4-2、接通电导

6、率仪，通电预热；3、电导池常数的测定：将待测的0.0200mol·L-1KCl溶液荡洗电导池(包括电极及试管)。然后加人适量溶液，置于恒温槽中恒温不少于10min，测定该溶液电导L值。重复1次，由附表查出0.0200mol·L-1KCl的κ，算出l/A，该s值用作下面实验中的仪器电极常数补偿值。4、KCl溶液的摩尔电导率的测定：用移液管从0.0200mol·L-1KCl溶液中吸出20mL溶液放入干净的试管，再加入20mL电导水摇匀，将电极先用电导水荡洗并用滤纸吸干（滤纸切勿触及铂黑！），然后用待测溶液

7、冲洗后，放入待测液中恒温10min测量其电导率，重复1次。再用移液管从该溶液中吸出20mL溶液放入干净的试管中，加入20mL电导水作为一个浓度的待测溶液，测量其电导率。这样依次稀释量5~6个浓度溶液的电导率值。最后测量电导水的电导率值。5、HAc电导的测定：用移液管吸取20mL0.0200mol·L-1醋酸溶液于电导池中，在恒温槽中恒温不少于10min，测定该溶液电导L值，重复一次。再用移液管从电导池中吸出20mL溶液，再往其中加入20mL电导水，恒温10min，测定其电导L值。如此再稀释3次，共测定

8、5个浓度即0.0200、0.0100、0.0050、0.0025、0.00125mol·L-1的醋酸溶液的电导(醋酸由挥发性，注意密封)。实验完毕将仪器还原，器皿洗净。6、记录并处理数据。-5-六、实验数据及现象的原始记录（需作表格的自作）：表1.25℃时不同浓度KCl的电导KCl浓度/mol·L-1电导μS0.020025820.010013700.00506770.00253010.00125182表2.25℃时不同浓度HAc的电导HAc浓度/mol