电导法测定弱电解质的电离平衡常数及数据处理

1、电导法测定醋酸电离常数一、实验目的1.了解溶液电导、电导率和摩尔电导率的概念；2.测量电解质溶液的摩尔电导率，并计算弱电解质溶液的电离常数。二、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以认为电解质已全部电离，此时溶液的摩尔电导率为人冷，而且可用离子极限摩尔电导率相加而得。一定浓度下的摩尔电导率人m与无限稀释的溶液中摩尔电导率人冷是有差别的。这由两个因素造成，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，Am通常称为表观摩尔电导率。Am/Am=«(U+U)/(U-+U-)若U+=U-,

2、U+S=U则A/A®=amm式中a为电离度。AB型弱电解质在溶液中电离达到平衡时，电离平衡常数K，起始浓度C0，电盲度a有以下关系：ABA+B-起始浓度mol/L：C000平衡浓度mol/L：C0(1-a)aC0aC0Kce=c(A+)/cec(B-)/ce/c(AB)/ce=C0a2/(l-a)=C0A2/ceAs(Amm-Am)mm根据离子独立定律，Asm可以从离子的无限稀释的摩尔电导率计算出来。A可以从电导率的测定求得，然后求出Ke。maC0/ceAsm2Kce/Am-AsmKcemmc通过AC0/ce1/A作图，由直线斜率=As2Ke，可求出Keom0mmcc三、仪器与试剂D

3、DS-11A(T)型电导率仪1台；恒温槽1套；0.1000mol/L醋酸溶液。四、实验步骤1.调整恒温槽温度为25°C±0.3°C。2. 用洗净、烘干的义形管1支，加入20.00mL的0.1000mol/L醋酸溶液，测其电导率。3. 用吸取醋酸的移液管从电导池中吸出10.00mL醋酸溶液弃去，用另一支移液管取10.00mL电导水注入电导池，混合均匀，温度恒定后，测其电导率，如此操作，共稀释4次。4倒去醋酸溶液，洗净电导池，最后用电导水淋洗。注入20mL电导水，测其电导率。五、实验注意事项1. 本实验配制溶液时，均需用电导水。2. 温度对电导有较大影响，所以整个实验

4、必须在同一温度下进行。每次用电导水稀释溶液时，需温度相同。因此可以预先把电导水装入锥形瓶，置于恒温槽中恒温。六、数据记录及处理第一次实验：实验温度:25.2°C，电导池常数K(l/A):0.94m-1，A8m=390.72s.cm2/mol-1表1醋酸电离常数的测定c(HAC)mol.L-1电导率k/us.cm-1Ams.m2.mol-1电离度aK6ck1k2k3k平1.000X10-15.20x1025.20x1025.20x1025.20x1025.17x10-40.01421.78x10-55.000X10-23.75x1023.76x1023.74x1023.75x1027.

5、44x10-40.01991.85x10-52.500X10-22.62x1022.66x1022.68x1022.65x1021.05x10-30.02751.85x10-51.250X10-31.86x1021.87x1021.88x1021.87x1021.47x10-20.03971.85x10-56.250X10-41.30x1021.29x1021.28x1021.29x1022.02x10-20.05451.76x10-5电导水2.902.892.912.90K平均值.妙10-5计算：Am/sm2.mol-i=(khac-k电耳水)us.cm-ixl0-4/c(HAC)mol.L

6、-ixl03=(KHAC-K电导水)X10-7/C(HAC)Am(1)=(0.520x103-2.90)/(1.000x10-i)x10-7=5.17x10-4s.m2.mol-iAm(2)=(0.375x103-2.90)/(5.000x10-2)x10-7=7.44x10-4s.m2.mol-iAm(3)=(0.265x103-2.90)/(2.500x10-2)x10-7=1.05x10-3s.m2.mol-1Am(4)=(0.187x103-2.90)/(1.250x10-3)x10-7=1.47x10-2s.m2.mol-1Am(5)=(0.129x103-2.90)/(6.250x

7、10-4)x10-7=2.02x10-2s.m2.mol-1A8m(HAC)=A8m(H+)+A8m(AC-)=349.82s.cm2.mol-1+40.9scm2.mol-1=390.72s.cm2/mol=3.9072x10-2s.m2.mol-1a=A/A®mma(1)=5.17x10-4/3.9072x10-2=0.0142a(2)=7.44x10-4/3.9072x10-2=0.0199a(3)=1.05x10-3/3.9072x10-2=0.0275a(4)=1.47x10-2/3.9072x10-2=0.0397a(5)=2.02x10-2/3.9072x10-2=0.

8、0545Ke=CA2/A®(A®-A)c0mmmmKce(1)=1.000x10-1x(5.17x10-4)2/390.72x(390.72-5.17)x10-8=1.78x10-5Kce(2)=5.000x10-2x(7.44x10-4)2/390.72x(390.72-7.44)x10-8=1.85x10-5Kce(3)=2.500x10-2x(1.05x10-3)2/390.72x(390.72-1.05)x10-8=1.85x10-5Kce(4)=1.250x10-3x(1.47x10-3)2/390.72x(390.72-1.47)x10-8=1.85x10-5K

9、ce(5)=6.250x10-3x(2.02x10-3)2/390.72x(390.72-2.02)x10-8=1.76x10-5K(平均值)=1.82x10-5表2醋酸电离常数的测定c(HAC)mol.L-1Amsm2mol-1CJceA0msm2mol-11/Ammol.s-1.m-21.000X10-15.17x10-45.171x10-51.93x1035.000X10-27.44x10-43.721x10-51.34x1032.500X10-21.05x10-32.624x10-59.52x1021.250X10-31.47x10-31.841x10-56.8x1026.250X10

10、-32.02x10-31.261x10-54.95x102直线斜率=2.721x10-8s2.m4mol-2Ke=1.78x10-561/A/sm2.mol-imm0lom.2m-.1S-/Aco/直线斜率=A8朋/=2.721x10-8,Kce=2.721x10-8/(390.72x10-4)2=1.78x10-5第二次实验：实验温度:24.9°C，电导池常数K(l/A):0.94m-1,A冷=390.72s.cm2/mol-1表1醋酸电离常数的测定c(HAC)mol.L-1电导率k/us.cm-1Ams.m2.mol-1电离度aKeck1K2K3K平1.000X10-15.22x

11、1025.22x1025.22x1025.22x1025.19x10-40.01331.79x10-55.000X10-23.72x1023.73x1023.72x1023.72x1027.38x10-40.01891.82x10-52.500X10-22.65x1022.66x1022.68x1022.66x1021.05x10-30.02691.86x10-51.250X10-31.86x1021.84x1021.85x1021.85x1021.46x10-20.03721.80x10-56.250X10-41.32x1021.31x1021.30x1021.31x1022.05x10-2

12、0.05241.81x10-5电导水3.103.093.113.10K二平均值月.82%10-5计算：Am/s.m2.mol-1=(khac-k电耳水)us.cm-1x10-4/c(HAC)mol.L-1x103=(khac-k电导水)x10-7/c(HAC)Am(1)=(0.522x103-3.10)/(1.000x10-1)x10-7=5.17x10-4s.m2.mol-1Am(2)=(0.372xl03-3.10)/(5.000xl0-2)xl0-7=7.44xl0-4s.m2mol-iAm(3)=(0.266xl03-3.10)/(2.500xl0-2)xl0-7=1.05xl0-3s

13、.m2.mol-iAm(4)=(0.185x103-3.10)/(1.250x10-3)x10-7=1.46x10-2s.m2.mol-iAm(5)=(0.l3lxl03-3.l0)/(6.250xl0-4)xl0-7=2.05xlO-2s.m2.mol-lA8m(HAC)=A8m(H+)+A8m(AC-)=349.82s.cm2.mol-1+40.9s.cm2.mol-1=390.72s.cm2/mol=3.9072xl0-2s.m2.mol-la=A/A®mma(1)=5.19x10-4/3.9072x10-2=0.0133a(2)=7.38x10-4/3.9072x10-2=0

14、.0189a(3)=1.05x10-3/3.9072x10-2=0.0269a(4)=1.46x10-2/3.9072x10-2=0.0372a(5)=2.05x10-2/3.9072x10-2=0.0524Ke=CA2/As(A®-A)c0mmmmKce(1)=1.000x10-1x(5.19x10-4)2/390.72x(390.72-5.17)x10-8=1.79x10-5Kce(2)=5.000x10-2x(7.38x10-4)2/390.72x(390.72-7.44)x10-8=1.82x10-5Kce(3)=2.500x10-2x(1.05x10-3)2/390.72x

15、(390.72-1.05)x10-8=1.86x10-5Kce(4)=1.250x10-3x(1.46x10-3)2/390.72x(390.72-1.47)x10-8=1.80x10-5Kce(5)=6.250x10-3x(2.05x10-3)2/390.72x(390.72-2.02)x10-8=1.81x10-5K(平均值)=1.82x10-5表2醋酸电离常数的测定实验温度:24.9°C，电导池常数K(l/A):0.94m-1,A8山=390.72s.cm2/mol-1c(HAC)mol.L-1Amsm2mol-1C0/ceAsm2mol-11/Ammols-1m-21.000X10-15.19x10-45.189x10-51.927x1035.000X10-27.38x10-43.686x10-51.355x1032.500X