交流电桥法测电解质溶液的电导.doc

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1、数据处理：CHAc=0.1221mol*L-1Kcell=κKCl/GKCl=103.3039m-1α=Λm/Λm∞Λm∞(HAc，25℃)=390.71E-4S*m2*mol-1Kc=α2c/(1-α)=Λm2C/(Λm∞(Λm∞-Λm))Kc=1.8061E-05理论Kc=1.75E-5相对误差Er=3.21％思考题：1.为什么要测定电导常数？如果电导池二极间的距离刚好为1cm3，则不必测电导池常数，但这样的电导池制作是十分困难的。测这类仪器常数，是实验通常用来从已知量测未知量的有效手段。电导常数不能通过其定义L/A计算(精度太低)，要用已知浓度和电导率的KCl溶液，通过实验求算。2.弱电

2、解质的无限稀摩尔电导率如何求得？弱电解质溶液稀释至0.005mol*dm-3时，摩尔电导率Λm与C1/2仍然不成直线关系。并且极稀得溶液中，浓度稍微改变一点，Λm的值可能变动很大，即实验上的少许误差对外推求得Λm∞的值影响很大。用实验所得数据Λm与C1/2关系的图，是一条曲线，Λm与C1/2没有直线关系，不能用外推法求Λm∞。弱电解质的无限稀摩尔电导率可以用Kohlrausch的离子独立移动定律通过强电解质的Λm∞求得。实验讨论：1.电导受温度影响较大，温度偏高时其摩尔电导偏高，温度每升高1度，电导平均增加1.92%，即Gt=G298K[1+0.013(t-25)]。实验中，更换溶液后电导池中

3、的电介质变了，相应的电容也会有所变化；在每次测定时，都需要重新调节平衡。2.电导池常数（Kcell）未测准，则导致被测物的电导率(k)偏离文献值。溶液电导一经测定，则k正比于Kcell。即电导池常数测值偏大，则算得的溶液的电离度、电离常数都偏大。电导水电导大，测量时相对误差也就越大。示波器对于电阻较大（如电导水）的溶液，受干扰波的影响较大，影响测定。3.如果电桥的电路对地没有漏电，电桥各部分之间也不漏电，并且电桥各支线间没有互感，则平衡时，对臂电抗（阻抗、容抗、感抗）复数乘积相等，由于交流电阻采用双线并绕的无感电阻箱，所以平衡条件就成为：1/(1/R3+jωC3)*R2=1/(1/Rx+jωC

4、x)*R1当二电阻箱电阻R1=R2时误差最小，可以解得Rx=R3，Cx=C，也就是说，精确测量时应在与电容相邻的R3上并联一个与最导池的电容相等的电容C，达成邻臂电抗的相位角相等。4.测电导就是测量电阻的倒数，在测量电解质溶液的电阻时必须用一定频率的交流电，是为了使溶液不至于（趋直流）电解、极化，高频交流电则趋于短路，所用电极也必须是隋性的（光铂电极、铂黑电极），不与溶液发生化学反应。5.对于电阻大的溶液，宜用面积大、距离近的电导电极，即电导池常数小的，因为电阻大的溶液电导测值G小，而G=k/Kcell，选择Kcell小的，测读的G值相对大，误差自然减小。镀铂黑使电极比表面积大，易吸附稀溶液电

5、解质离子，导致溶液浓度改变大，引起测量误差增大，此时宁可用Kcell值虽比铂黑电极大但吸附较少的光铂电极。所以，铂黑电极还是在测量中等电导的溶液时使用。KCl溶液电阻相对而言大，可用Kcell大的电极。6.利用阴极发射X射线的示波管，当纵偏（Y方向）板加可变电压uy，横偏板加锯齿波（正比于时间）电压时，得到正弦波，只有当被观察波频率等于锯齿波频率整数倍的时候，扫描的波形才会稳定。换言之，当周期Tx=2Ty(或fy=2fx)时，得2个正弦波。7.Kc=1.8061E-05理论Kc=1.75E-5，实验值偏高的原因可能是通电时间较长，溶液的温度有所上升，溶液电导变大，由Kc=Λm2C/(Λm∞(Λ

6、m∞-Λm))求出的电离平衡常数偏大；或计算式中的HAc浓度应该用活度，用浓度代替活度计算导致结果偏大等。8.纯水的电导率：即使在纯水中也存在着H+和OH-两种离子，水仍是一种很弱的电解质，它存在如下的电离平衡：H2O←→H++OH或2H2O←→H3+O+OH-,其平衡常数：KW=[H+]*[OH-]=10-14,式中KW称为水的离子积[H+]2=[OH-]2=10-14[H+]=[OH-]=10-7Λm∞(H2O)=Λm∞(H+)+Λm∞(OH-)=349.82+198.0=5.4782E4S*m2*mol-1已知水的密度d(25℃,H2O)=0.g*cm-3故原有假设为1的水离子浓度只能达

7、到0.99707。实际上是仅0.99707份额的水离解成0.99707E-7的[H+]和[OH-]，那么离解后的[H+]和[OH-]电导率的总和κH2O用下式求出：κH2O=(CM/1000)*Λm∞(H2O)=(0.99707E-7/1000)*5.4782E4=5.4622E-6S*m-1ρH2O=1/κH2O=0.183MΩ*m普通蒸馏水的电导率是1.0E-3S*m-1，重蒸馏水(蒸馏水经用