实验十 弱电解质电离常数的测定(电导法)

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1、物理化学实验讲义弱电解质电离常数的测定（电导法）实验十弱电解质电离常数的测定(电导法)Ⅰ、目的要求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。Ⅱ、基本原理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：（1）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(1)式求出Kc。醋酸溶液的电离度可用电导法测定。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，与电极的面积（A）成正比：（2）式中：l/A—电导池常数，以Kcell表示；k—电导率，S/

2、m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(KCl)先求出电导池常数，然后把欲测溶液放入该电导池测出其电导值，再根据（3）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，单位为S·m2·mol-1。摩尔电导率与电导率的关系：（3）7物理化学实验讲义弱电解质电离常数的测定（电导法）式中：c—该溶液的浓度，mol/L对于弱电解质溶液，认为：（4）式中：Λm∞—溶液在无限稀释时的摩尔电导率，S·m2·mol-1对于强电解质溶液（如KCl，NaAc），其Λm和c的关系为对于弱电解质（如HAc等），Λ

3、m和c则不是线性关系，故其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，不受其他离子的影响，对电解质Mν+Aν-来说，即弱电解质HAc的Λm∞可由强电解质HCl、NaAc和NaCl的Λm∞的代数和求得把式（4）代入式（1）可得：（5）或（6）以cΛm对1/Λm作图，其直线的斜率为(Λm∞)2Kc，如知道Λm∞值，就可算出Kc。Ⅲ、仪器试剂电导仪（或电导率仪）、恒温槽、电导池、电导电极、容量瓶（100ml）5只、移液管（25ml、50ml各1个）、洗瓶、洗耳球0.0100mol/LKCl

4、溶液、0.1000mol/LHAc溶液7物理化学实验讲义弱电解质电离常数的测定（电导法）Ⅳ、实验步骤1．用50ml容量瓶将原始醋酸溶液（0.1000mol/L）进行2倍、4倍、8倍稀释，得到4种不同浓度的醋酸溶液。2．将恒温槽温度调至25℃或30℃。3．测定电导池常数Kcell=l/A将电导池和铂电极用少量的0.0100mol/LKCl溶液洗涤2~3次后，装入0.0100mol/LKCl溶液，恒温后，用电导仪测其电导，重复测定3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3次。5．测定HAc溶液的

5、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。恒温后测其电导（率）值，每种浓度重复测定3次。按照浓度由小到大的顺序，测定各种不同浓度溶液的电导（率）。实验完毕后仍将电极浸在蒸馏水中。Ⅴ、数据记录与处理1．电导池常数Kcell=l/A25℃或30℃时，0.0100mol/dm-3KCl溶液电导率（查手册）表10.0100mol/dm-3KCl溶液的k值记录（25℃）c/mol·dm-3k/(S·m-1)第1次第2次第3次平均值0.0100电导池常数Kcell=l/A=/m-12．醋酸溶液的电离常数表2电导水的电导率k的测定记录电

6、导水第1次第2次第3次平均值k/(S·m-1)7物理化学实验讲义弱电解质电离常数的测定（电导法）表3不同浓度醋酸溶液的k值记录c/mol·dm-3k'/(S·m-1)第1次第2次第3次平均值0.01250.02500.05000.1003．作图求结果以cΛm对1/Λm作图，其直线的斜率为(Λm∞)2Kc，如知道Λm∞值，就可算出Kc。表4醋酸溶液的各组数据入表c/mol·dm-3k'/(S·m-1)k/(S·m-1)Λm/S·m2·mol-1αKºx1031/ΛmcΛm0.01250.02500.05000.100Ⅵ、思考题1．本实验为何要测水的电导率？2．实验中为何用铂黑电极？使用

7、时注意事项有哪些？Ⅶ、注意事项1．本实验配制溶液时，均需用电导水。2．温度对电导有较大影响，所以整个实验必须在同一温度下进行。每次用电导水稀释溶液时，需温度相同。因此可以预先把电导水装入锥形瓶，置于恒温槽中恒温。3．使用电导仪时需注意：①电极的引线不能潮湿，否则测不准。7物理化学实验讲义弱电解质电离常数的测定（电导法）②高纯水被盛入容器后要迅速测量，否则空气中CO2溶入水中，引起电导率的很快增加。③盛待测溶液的容器需排除离子的玷污。④每测一份样品后，用蒸馏