实验一：电导率的测定及其应用.doc

物理化学实验报告专业班级 YINGHUA 姓名 SANDY 实验日期 2011年9月13日 同组姓名 XIAO 指导老师 LUO 实验名称 HAC电导的测定及其应用 一、实验目的1、测量KCl水溶液的电导率，求算它的无限稀释摩尔电导率。2、用电导法测量醋酸在水溶液中的解离平衡常数。3、掌握恒温水槽及电导率仪的使用方法。二、实验原理1、电解质溶液的电导率、摩尔电导率电导率对于电解质溶液，常用电导G表示其导电能力的大小。电导G是电阻R的倒数，电导的单位是西门子，常用S表示。G =A /l 为该溶液的电导率 l/A = Kcell，称为电导池常数。其意义是电极面积为及1m2、电极间距为lm的立方体导体的电导，单位为Sm1。Kcell可通过测定已知电导率的电解质溶液的电导而求得。然后把欲测溶液放入该电导池测出其电导值G，再得出 摩尔电导率mm=/ C C为溶液浓度，单位mol.m-32、当溶液的浓度逐渐降低时，由于溶液中离子间的相互作用力减弱，所以摩尔电导率逐渐增大。柯尔劳施根据实验得出强电解质稀溶液的摩尔电导率m与浓度有如下关系： m为无限稀释时的极限摩尔电导率 ，A视为常数可见，以m对作图得一直线，其截距即为m。3、弱电解质溶液中，只有已电离部分才能承担传递电量的任务。在无限稀释的溶液中可认为弱电解质已全部电离。此时溶液的摩尔电导率为m，可用离子极限摩尔电导率相加求得。 在弱电解质稀溶液中。离子的浓度很低，离子间的相互作用可以忽视，因此在浓度C时的解离度等于他的摩尔电导率m与其极限摩尔电导率之比，即： =m/m 对于HAc，在溶液中电离达到平衡时，电离平衡常数Kc与原始浓度C和解离度有以下关系： HAc=H+ + Ac- t=0 C 0 0 t=t平衡 C(1-) C C K=c/c(1-) 在一点温度下K是常数，因此可以通过测定Hac在不同浓度时的代入上式求出K。 =m/m代入上式中得出： K=cm2/ cm(m-m)或者 cm=（m）2 K c(1/m )- m Kc 以cm对1/m作图，其直线斜率为（m）2 K c，因此可算出K。三、实验仪器、试剂仪器：梅特勒326电导率仪1台、量杯（50ml）2只、移液管(25ml)3只、洗瓶1只、洗耳球1只试剂：10.00（mol/m-3）KCl溶液、100.0（mol/m-3）HAc溶液、电导水四、实验步骤1、打开电导率仪开关，预热5min。 2、HAc溶液和电导水的电导率测定 用移液管准确移入100.0（mol/m-3）HAc溶液25.00ml。置于洁净，干燥的量杯中。测其电导率3次，去平均值。再用移液管准确移入25.00ml已恒温的电导水，置于上述量杯中。搅拌均匀后，测其电导率3次，取其平均值。用移液管准确移出25.00ml上述量杯中的溶液，弃去。再用移液管准确移入25.00ml电导水置于上述量杯中。搅拌均匀后，测其电导率3次，取其平均值。 再用移液管准确移入25.00ml电导水，置于上述量杯中。搅拌均匀后，测其电导率3次，取其平均值。 倾去电导池中的HAc溶液，用电导水洗净量杯和电极。然后注入电导水，测定电导水的电导率3次，去平均值。倾去电导池中的电导水，量杯放回烘箱，电极用滤纸吸干。五、数据记录与处理室温： 25 大气压： 100Kpa 实验温度 25 已知数据：25下10.00（mol/m-3）KCl溶液电导率=0.4113S.m-1; 25下无限稀释的Hac水溶液的摩尔电导率=3.9071*10-2S.m2.mol-11.测定HAc溶液的电导率电导水的电导率k( H2O)/( S.m-1)： 9.30*10-4 S.m-1c/(mol. dm-3)k/( S.m-1) *104第一次第二次第三次第四次0.100600602602601.30.050411410410410.30.025286284283284.70.0125192.1192.3192.2192.22、数据处理1.HAc溶液的各组数据填入下表内：HAc原始浓度：0.093 mol.dm-3C/(mol.dm-3)k /( S.m-1)m/( S.m2.mol-1)m-1/( S-1.m-2.mol)Cm/( S.m -1)K0.0930.05926.366*10-41.57*1030.060131.63*10-22.51*10-52.30*10-50.04650.04018.624*10-41.16*1030.041032.21*10-22.52*10-50.023250.0275411.845*10-48.44*1020.028473.03*10-22.20*10-50.0116250.0182915.733*10-46.36*1020.019224.03*10-21.96*10-5 =-H2O以Cm对1/m作图得：由图得出该直线的斜率k=(0.02847-0.01922) /(1.16*103-8.44*102)=2.93*10-5截距c=0.0148 因此由cm=（m）2 Kc(1/m ) - m Kc方程得出 K=k/（m）2 c=2.93*10-5/(3.907*10-2)2*1000=1.92*10-5误差为(2.30*10-5-1.92*10-5)/2.30*10-5=0.1652六、结果讨论一、误差产生原因可能是配制溶液时浓度不是很准确，有点误差，还有就是操作过程中的误差。主要误差原因：1、溶液配制时的问题：溶液时由大浓度向小浓度一瓶一瓶稀释过来的。一旦某一瓶配制出现偏差，则将影响到后面的几瓶，因此在溶液配制的时候要及其小心，我认为这也是影响实验准确性的一个很重要的因素。2、浓度较小时，信号不明显，即某个电阻改变一个大阻值，其示波器的变化不大，可能会导致大的偏差。二、结果与讨论1、电解质溶液导电主要与电解质的性质，溶剂的性质，测量环境的温度有关，所以测电导时要恒温。而电导池常数是一个不随温度变化的物理量，因此可以直接在不同的温度下使用。2、电解质的摩尔