电解质溶液电导的测定及应用

1、电解质溶液电导的测定及应用适用对象 生物工程、药学、药物制剂、中药学、制药工程、中药学（国际交流方向）专业 实验学时 3学时一、实验目的1.测定氯化钾的无限稀释摩尔电导。 2.测定醋酸的电离平衡常数。3.掌握测定溶液电导的实验方法。二、实验原理电解质溶液的电导的测定，通常采用电导池，如图1若电极的面积为A,两电极的间的距离为l,则溶液的电导L为 L = KA / l式中K称为电导率或比电导,为l=1m,A=1m2 时溶液的电导，K的单位是S/m. 电解质溶液的电导率与温度、溶液的浓度及离子的价数有关.为了比较不同电解质溶液的导电能力.通常采用涉及物质的量的摩尔电导率m来衡量电解质溶液的导电能力

2、. 图1 m=K/C 式中m为摩尔电导率(Sm2 /mol)注意,当浓度C的单位是mol/L表示时,则要换算成mol/m3，后再计算.因此,只要测定了溶液在浓度C时的电导率K之后,即可求得摩尔电导率m。 摩尔电导率随溶液的浓度而变,但其变化规律对强、弱电解质是不同的.对于强电解质的稀溶液有: 式中A常数, 也是常数,是电解质溶液 无限稀释时的摩尔电导,称为无限稀释摩尔电导。因此以m.和根号C的关系作图得一直线,将直线外推至与纵轴相交,所得截距即 为无限稀释时的摩尔电导.对于弱电解质,其值不能用外推法求得.但可用离子独立运动定律求得: =I0,+I0,-式中I0,+ 和I0,-分别是无限稀释时正

3、、负离子的摩尔电导,其值可通过查表求得。 根据电离学说,可以认为,弱电解质的电离度等于在浓度时的摩尔电导与溶液在无限稀释时的电导之比,即 所以，通过实验测得即可得值。三、仪器设备DDS11A型电导率仪器（图2）1台DJS电报 1支恒温槽1套电导池 1个100ml容量瓶 2个50ml移液管2支94678351,20.02moldm-3标准醋酸溶液0.02moldm-3标准KCl溶液。 四、相关知识点本课程知识点综合：（一）DDS-11A电导率仪的使用方法DDS-11电导仪的板面图如图所示。为保证测量准确及仪表安全，须按以1,2电极接线柱；3电极屏蔽线接线柱； 4校正测量换档开关；5范围选择器；6

4、校正调节器；7电源开关；8指示电表 9指示灯下各点使用；(1) 通电前，检查表针是否指零，如不指零，可调整表头调整螺丝，使表针指零。(2) 当电源线的插头被插入仪器的电源孔（在仪器的背面）后，开启电源开关，灯即亮。预热后即可工作。(3) 将范围选择器5扳到所需的测量范围（如不知被测量的大小，应先调至最大量程位量，以免过载使表针打弯，以后逐档改变到所需量程）。 (4) 连接电板引线。被测定为低电导（5-1以下）时，用光亮铂电极；被测液电导在5-1-150m-1时，用铂黑电极。 (5) 将校正测量换档开关扳向“校正”，调整校正调节器，使指针停在指示电表8中的倒立三角形处。 (6) 将开关4板向“测

5、量”，将指示电表8中的读数乘以范围选择器5上的倍率，即得被测溶液的电导度。 (7)在测量中要经常检查“校正”是否改变，即将开关4扳向“校正”时，指针是否仍停留在倒立三角形处。多课程知识点综合：（一）电导率在日常生活中的应用四楼以上的住户，由顶层蓄水箱供水，易造成二次污染，应常检测电导率的变化，可催促物业管理部门定期清洗。洗衣机应放多少洗衣粉，用电导率仪检测可将经验数字化。清洗程序后，排水前检测的示值与自来水一样即可视为清洗干净，若示值超过自来水，则应减少洗衣粉的投放量。水果，蔬菜用水浸泡，测其电导率若有偏高，可怀疑有化学污染，应引起重视。去泳池游泳过程中可测池水清洁度的变化，示值过高应引起重视

6、。深井水若示值高达600以上，说明杂质含量过高。每个地区，城市由于管道及水源不同，电导率不同。北方硬水含钙镁离子，电导率偏高，会结水垢;一般硬水300800（结垢）超硬水（苦咸水）大于800（严重结垢）。花肥首次按规定配制后，可测其值，用该数字可方便今后配制。金鱼缸用水，可测其值，知其洁净程度。若数值上升过大，应及时换水。海鱼养殖用水，可测其值，以便今后配制和检测。五、实验步骤1.调节恒温槽的温度为250.1。2.练习电导仪的使用。3.溶液的配制和电导率的测量（1）取100ml0.02mol/L KCl溶液供逐步稀释和测量用，方法如下：取两个洁净的100ml容量瓶和一支50ml移液管。将容量瓶

7、A和移液管用待测的0.02mol/L KCl液振荡23次后，装入100ml0.02mol/L KCl溶液，用移液管吸取50ml溶液至容量瓶B中，并用蒸馏水稀释至刻度，即成0.01mol/L的KCl溶液，供二次测量和稀释用。取容量瓶中剩下的0.02mol/L KCl液荡洗电导池后，充满，测量其电导率。测后弃余液并洗净A瓶，用蒸馏水振荡23次。再用B瓶的溶液荡洗移液管后，移取B瓶中溶液50ml放入A瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，取得0.005mol/L的KCl溶液，供第三次测量和稀释用。重复以上操作，分别测定0.020.010.0050.00250.00125的KCl的溶液的电导率。（2）用上述同样方

8、法测定0.02mol/L的HAc溶液的电导率，并依次稀释四次 ，共测5个浓度的HAc溶液的电导率。（3）洗净并用蒸馏水荡洗电导池，再测定蒸馏水的电导率。六、实验报告要求实验完毕，应尽快写出实验报告，及时交上。实验报告一般包括以下内容：实验（编号） 实验名称专业 班级 姓名 合作者 实验日期 实验报告应写出如下内容： （一）实验目的（二）实验原理 用文字、化学反应式及计算公式等说明，既要表述正确、条理清楚，又要尽可能的简捷明了。（对于本实验，应画出实验装置图。）（三）主要试剂和仪器 列出本实验中所要使用的主要试剂仪器。（四）实验步骤 应简明扼要地写出本实验步骤流程和操作要点。（五）实验数据及其处

9、理 1.将数据与处理结果列表 2.分别作KCl溶液和HAc溶液的m图。 3.作KCl的m图直线外推导0，求出KCl的值。 4.求出HAc溶液各个浓度下的Ka值，并计算出Ka平均值与文献进行比较。（六）问题讨论 结合物理化学中有关理论对实验中的现象、产生的差错和实验误差等进行讨论和分析，以提高自己分析问题、解决问题的能力，也为以后的科学研究打下一定的基础。七、思考题1、什么叫溶液的电导、电导率和摩尔电导率？2、影响摩尔电导率的因素有哪些？3、为什么本实验要用铂电极？八、实验成绩评定办法本实验成绩按如下五级标准进行考核评定。参考标准如下：（一）优秀（很好）能正确理解实验的目的要求；能独立、顺利而正

10、确地完成各项实验操作；会分析和处理实验中遇到的问题；能掌握所学的各项实验技能；能较好地完成实验报告及其它各项实验作业；有一定创造精神和能力；有良好的实验室工作作风和习惯。（二）良好（较好）能理解实验的目的和要求，能认真而正确地完成各项实验操作；能分析和处理实验中遇到的一些问题；能掌握绝大部分所学的实验技能，对难点较大的操作完成有困难；能一般完成实验报告和其它实验作业；有较好的实验习惯和工作作风。（三）中等（一般）能基本上理解实验目的要求；能认真努力进行各项实验操作，但技巧较差；能分析和处理实验中一些较容易的问题，掌握实验技能的大部分，有30%掌握得不好；能一般完成各项实验作业和报告；处理问题缺乏条理，工作作风较好；能认真遵守各项规章制度，学习努力。（四）及格（较差）只能机械地了解实验内容；能一般按图或按实验步骤“照方抓药”完成实验操作；能完成60%所学的实验技能，有些虽可做但不准确；遇到问题常常缺乏解决的办法，在别人启发下能作些简单处理，但效果不理想；能一般完成实验报告；能认真遵守实验室各项规章制度，工作中有小的习惯性