电导法测难溶盐

1、齐齐哈尔大学实验报告 题目：电导法测定难溶盐的溶度积 学院： 专业班级： 学生姓名：_ 同组者姓名： 成绩： 2013 年 10 月 27 日实验二 电导法测定难溶盐的溶度积实验目的1掌握电导法测定难溶盐溶解度的原理和方法。2加深对溶液电导概念的理解及电导测定应用的了解。3测定在BaSO4在25的溶度积和溶解度。基本原理1 电导法测定难溶盐溶解度的原理难溶盐如BaSO4、PbSO4、AgCl等在水中溶解度很小，用一般的分析方法很难精确测定其溶解度。但难溶盐在水中微量溶解的部分是完全电离的，因此，常用测定其饱和溶液电导率来计算其溶解度。难溶盐的溶解度很小，其饱和溶液可近似为无限稀，饱和溶液的摩尔

2、电导率与难溶盐的无限稀释溶液中的摩尔电导率是近似相等的，即可根据科尔劳施（Kohlrausch）离子独立运动定律，由离子无限稀释摩尔电导率相加而得。在一定温度下，电解质溶液的浓度c、摩尔电导率与电导率的关系为 （）可由手册数据求得，通过测定溶液电导G求得，c便可从上式求得。电导率与电导G的关系为=G=G （）电导G是电阻的倒数，可用电导仪测定，上式的Kcell=l/A称为电导池常数，它是两极间距l与电极表面积A之比。为防止极化，通常将Pt电极镀上一层铂黑，因此A无法单独求得。通常确定值的方法是：先将已知电导率的标准KCl溶液装入电导池中，测定其电导G，由已知电导率，从式（）可计算出值（不同浓度

3、的KCl溶液在不同温度下的值参见附录）。必须指出，难溶盐在水中的溶解度极微，其饱和溶液的电导率实际上是盐的正、负离子和溶剂（H2O）解离的正、负离子（H+和OH-）的电导率之和，在无限稀释条件下有 =+ （）因此，测定后，还必须同时测出配制溶液所用水的电导率 ，才能求得。测得后，由式（）即可求得该温度下难溶盐在水中的饱和浓度c，经换算即得该难溶盐的溶解度。2 溶液电导测定原理电导是电阻的倒数，测定电导实际是测定电阻，可用惠斯登（whentston）电桥进行测量。但测定溶液电阻时有其特殊性，不能应用直流电源，当直流电流通过溶液时，由于电化学反应的发生，不但使电极附近溶液的浓度改变引起浓差极化，还

4、会改变两极本质。因此，必须采用较高频率的交流电，其频率高于1000Hz。另外，构成电导池的两极采用惰性铂电极，以免电极与溶液间发生化学反应。精密的电阻常数用途图1所示的交流平衡电桥测量。其中Rx为电导池两极间的电阻。R1、R2、R3在精密测量中均为交流电阻箱（或高频电阻箱），在简单情况下R2、R3可用均匀的滑线电阻代替。这样，R1、R2、R3构成电桥的四个臂，适当调节R1、R2、R3，使C、E两点的电位相等，CE之间无电流通过。电桥达到了平衡，电路中的电阻符合下列关系：如R2、R3换为均匀滑线电阻时，R2/R3的电阻之比变换为长度之比，可直接从滑线电阻的长度标尺上读出。R2/R3调节越接近1，

5、测量误差越小，D为指示平衡的示零器，通常用示波器或灵敏的耳机。电源S常用音频振荡器或蜂鸣器等信号发生器。严格地说，交流电桥的平稳，应该是四个臂上的阻抗的平衡，对交流电来说，电导池的两个电极相当于一个电容器，因此，须在R1上并联可变电容器C1，以实现阻抗平衡。温度对电导有影响，实验应在恒温下进行。 图1 惠斯顿电桥本实验使用DDS-11A型电导率仪测量溶液的电导率。仪器与试剂惠斯顿电桥一套，超级恒温槽1套，DDS-11A型电导率仪1台，带盖锥形瓶3支。电导水，KCl(GR), BaSO4(AR), PbSO4(AR)。操作步骤1、调节恒温槽温度在（250.5）范围内。2、制备BaSO4饱和溶液。

6、在干净带盖锥形瓶中加入少量BaSO4，用电导水至少洗3次，每次洗涤需剧烈震荡，带溶液澄清后，倾去溶液再加电导水洗涤。洗3次以上能除去可溶性杂质，然后加电导水溶解BaSO4，使之成饱和溶液，并在25恒温槽内静置，使溶液尽量澄清（该过程时间长，可在实验开始前进行），取用时用上部澄清溶液。同样方法制备PbSO4饱和溶液。3、测定电导水的电导率，依次用蒸馏水、电导水洗电极及锥形瓶各3次。在锥形瓶中装入电导水，放入25恒温槽恒温后测定水的电导，用电导池常数由式（）求。4、测定25饱和BaSO4溶液的电导率。将测定过水的电导电极和锥形瓶用少量BaSO4饱和溶液洗涤3次，再将澄清的BaSO4饱和溶液装入锥形

7、瓶，插入电导电极，测定的计算。测量电导需在恒温后进行，每种G测定需进行3次，取平均值。5、实验完毕，洗净锥形瓶、电极，在瓶中装入蒸馏水，将电极浸入水中保存，关闭恒×数据处理气压：101kPa 室温：27 实验温度： 25 温度：251. 数据记录参量次数电导池常数水的电导率饱和溶液电导率（PbSO4）饱和溶液电导率（BaSO4）标准溶液/m-1/(S·m-1)/(S·m-1)/(S·m-1)11.1372.92×10-43.32×10-44.76×10-35.41×10-3444×10-35.08

8、5;10-323.00×10-4341×10-44.86×10-35.53×10-34.55×10-35.73×10-333.02×10-43.43×10-44.83×10-35.49×10-34.65×10-35.29×10-3平均值 =1.137 =3.39×10-4 =5.48×10-3 = 5.37×10-3 2. 数据处理 可由下式求得=-=5.37×10-3-3.39×10-4=1.98×10-3由物理化

9、学手册查得Ba2+和SO42-在25的无限稀释摩尔电导，计算（BaSO4）。（BaSO4）=2×（63.64×10-4+79.8×10-4）=286.88×10-4 S·m2·mol-1 由式（）计算，计算溶度积。解：=/（BaSO4）=0.069 mol/LKspBaSO4=0.0692=0.004761 计算溶解度。将换算为 (因溶液极稀，设溶液密度近似等于水的密度，并设=1×103kg/m3便可换算)。溶解度是溶解物质的质量除以溶剂质量所得的商，所以BaSO4的溶解度为×。解：bBaSO4=cBaSO4/(-

10、cBaSO4MBaSO4)S=× = ( cBaSO4 ) /(-cBaSO4MBaSO4) =0.069×233.39 /(1000-0.069×233.39) =0.01637g思考题1. 电导率、摩尔电导率与电解质溶液的浓度有何规律？答：强电解质溶液的电导率随浓度的增加而升高，但当浓度增加到一定程度以后，由于正、负离子的相互作用力增大，使离子的运动速率降低，电导率反而下降。弱电解质溶液的电导率随浓度的变化不显著，因为浓度增加使电离度减小，所以溶液中离子数目变化不大。 摩尔电导率随浓度的变化与电导率随浓度的变化不同，因溶液中能导电的物质的物质的量已经给定，都为1mol，当浓度降低时，由于粒子之间的相互作用力减弱，正、负离子的运动速率因而增加，故摩尔电导率增加。当浓度降低到一定程度之后，强电解质的摩尔电导率值几乎保持不变。2. 离子独立移动定律的关系式如何？ 答：答：m=+m，+ + m，+