物化实验指导-214电导法测电离常数

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1、物化实验指导214电导法测电离常数《物理化学实验》指导共3页实验2.14电导法测定弱电解质的电离常数一、冃的耍求1.了解溶液的电导，电导率和摩尔电导率的基本概念。2.学时用电导法测定醋酸的电离平衡常数。3.掌握电导率仪的使用方法。二、实验关键1•浓度和温度是影响电导的主耍因素，故移液管和容量瓶必须清洗干净，浓度配制要准确；测定电导时电极必须与待测溶液液同时一起恒温。2•测电导水的电导时，钳黑电极要用电导水（去离子水）充分冲洗干净，测定中电极不可互换。三、实验原理电解质溶液是靠正，负离子的迁移来传递电流。而弱电解质溶液中,只有己电离部分才能承

2、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?而且可用离子极限摩尔电导率相加而得：????????mm,?m,???????和分别为无限稀释时的离子电导。对乙酸在25°C时，=349.82+409=m,??390.8S•cm2•mol—lo一定浓度下的摩尔电导率?m与无限稀释的溶液中的摩尔电导率?m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离解，二是离子间存在着相互作用力。所以?m通常称为表观摩尔电导率。根据电离学说，弱电解质的电离度a随溶液的稀释而增大，当浓度c->0时，电离度a-lo

3、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a->1,?mf?m,故a=???m??根据电离平衡理论，当醋酸在溶液屮达到电离平衡时，其电离常数K与初始浓度C及电离度a在电离达到平衡时有如下关系：《物理化学实验》指导共3页C?2K?1??将a=?m代入上式，得到??C?2在一定温度下，由实验测得不同浓度下的?m值，由上式可得C?m=K?m2以C?m对?1?-K?m?ml???作图得一直线，其斜率为K?m2,截距为K?m。由此可计算出？m和K值。？m%1.仪器与试剂DDS—11A型电导率仪；恒

4、温槽（室温在20〜25°C时可不用）；25mL刻度移液管；50mL容量瓶（或比色管）6只；烧杯等0.0200mol/L醋酸溶液（需预先标定其准确浓度）。%1.实验步骤1.HAc系列浓度溶液的配制（1）根据实验室预先配制的HAc标准溶液浓度，将其准确稀释到0.02mol/L左右备用，计算配制好的HAc标准溶液准确浓度C。（2）取5只50mL容量瓶（或比色管），分别配制5个不同浓度的HAc溶液，其浓度分CCCC别为C、、、、o816242.调整恒温槽温度为25?0.1oCo（室温在20〜25°C时可不使用恒温槽,但需准确测量并记录溶液温度和室温

5、。）3.连接好电导率仪，仪器开机预热lOmin。根据钳黑电极上标明的电导池常数调整仪器的电导池常数补偿旋钮。4.溶液电导率的测定：将配好的HAc溶液按照浓度从小到大的顺序，依次测定它们的电导率。6.去离子水的电导率测定：倒去小烧杯中的HAc,洗净电导池，另取50mL电导水（去离《物理化学实验》指导共3页子水）恒温后，测其电导率。注意：此电导水应与配制HAc溶液所用的水一致。6.实验结束，倒去所用溶液，清洗仪器和电极。换干净去离子水将电极浸泡好，不耍将电极从仪器上拔下。%1.数据处理1•根据同温度下各浓度下HAc溶液及水的电导率，求出HAc不

6、同浓度下的摩尔电导?2.以C?m对1???作图，其斜率为K?m2,截距为K?m0由此计算出？m和K值,并与?m文献值比较。（文献值：HAc的?m=390.8S・cm2—l,电离常数K=1.7X10—5）o?%1.思考题1.本实验为何要测水的电导率。2.实验中为何用镀钳黑电极？使用时注意哪些事项？附：DDS-11A型数显电导率仪使用方法1、接通电源，仪器预热10分钟，然后进行校准。2、将电导电极的插头小心地插入仪器后面的电极插座中；按下“校准/测量”开关置于“校准”状态，调节“常数”调节旋钮，使仪器显示所用电极的常数标称值（忽略小数点）。3、

7、用温度计测出被测溶液的温度，将“温度”补偿旋钮置于被测溶液的实际温度的刻度线位置。这样测得的显示数值是经温度补偿后换算到25°C时的电导率值。当旋钮置于25°C时，仪器则无温度补偿功能。4、将电极浸入被测溶液中，按下“校准/测量”开关置于“测量”状态，（此时，按钮为向上弹起的位置），将“量程”旋钮置于合适量程，待仪器示值稳定后，该显示值即为被测溶液在25°C时的电导率。5、当被测溶液的电导率低于200HS.cm-1时，宜选用DJS-1C型光亮电极；当被测溶液的电导率高于200PS.cm-1时，宜选用DJS-1C型钳黑电极；当被测溶液的电导率

8、高于20mS.cm-l时，可选用DJS-10电极，此时,测量范围可扩大到200mS.cm-lo6、测量过程中，若仪器显示首位为1,后三位数字熄灭，表示测量值超出量程范围，此时应将