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，只有己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 /Tm，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An与无限稀释的溶液中摩尔电导率/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，An通常称为表/ / / 二之+ur)/ / / / 二之+ur)/ m/ / m=O

2、t若u=u：, 则式中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Co，百昔度a有以下关系：ABA+ B-ABA+ B-起始浓度mol/L：Co平衡浓度mol/L:平衡浓度mol/L:Co (1-a) a Coa CoAr(e=c(A+)/Cec(B)/Ce/c(AB)/Ce=Coa2/(l-a)=Co Am2/ce / m( / m)根据离子独立定律，可以从离子的无限稀释的摩尔电导率计算出来。/Im可以从电导率的测定求得，然后求出K/mCo/cA m/mCo/cA mKc&/ m-通过/mC(/ce-MAm作图，由直线斜率二/I W KJ,可求出K。三、仪器

3、与试剂DDS-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O.lOOOmol/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lO.OOmL醋酸溶液弃去，用另一支移液管取 lO.OOmL电导水注入电导池，混合均匀，温度恒泄后，测苴电导率，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，测英电导率。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，所以整个实验必须在同一温度下进行。每次用电

4、导水稀释溶 液时，需温度相同。因此可以预先耙电导水装入锥形瓶，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：252C，电导池常数K(l/A):0.94m，/T“m=390.72 人mol表1醋酸电离常数的测定c(HAC) molL*11.000X1015.20 x1025.OOOX1O23.75X1022.5OOX1O-22.62x1021.250X1031.86X102电导率K /us cms.n人.mol15.20X1023.76x1022.66x1021.87X1025.20 x1023.74x10c(HAC) molL*11.000X1015.20 x1025.OOOX1O

5、23.75X1022.5OOX1O-22.62x1021.250X1031.86X102电导率K /us cms.n人.mol15.20X1023.76x1022.66x1021.87X1025.20 x1023.74x1022.68x1021.88x1025.20X1025.17X10-43.75X1027.44x10-42.65x1021.05X1031.87X1021.47X102电离度0.01420.01990.02750.0397K：1.78x10 s1.85x10 s1.85x10 s1.85X1056.250 X10-41.3OX1O21.29X1021.28X1021.29X1

6、022.02x1020.05451.76X105电导水2.902.892.912.90K：=l - 82xl O算：An/soV=( Khac- k 电 M) uscmxl07/c - (HAC)mol LJxl(V=(k HAC- K 电非)xlO7/c(HAC)力 m( 1 )= (0.520X 1 (P290)/( 1 - 000 x 10) x 10 7=57x 1 Ohm? mol力 m(2)= (0.375x 103290)/(5 - 000 x 1 OB x 10L7.44X 10% n* mol力 m(3)=(0.265x 103290)/(2.500 xl(y2)x 10 1

7、.05x10% m? mol /I m(4)= (0.187x10 3-2.90)/( 1.250 x lOAJxlOA 1.47x lO人snrmol 1A m(5 )=(0.129x103- 2.90)/(6.250 x 104) x 107=2.02x 1 OAsm-mol1A m(HAC)= A m(H+)+ A m(AC)=349.82s-cm2mori+40.9s-cm2mol i =390.72 s.cm2/mol=3.9072xl0-2s-m2 mol iO =1 ni/ 1 ma(l)= 5.17X104/ 3.9072x 102=0.0142a(2)= 7.44x10-4

8、/ 3.9072x102=0.0199a(3)= 1.05X103 / 3.9O72X1OO.O275a(4)= 1.47X102 / 3.9072x10-2=0.0397a(5)= 2.02x102/3.9072x10 2=O.O545K( =C()人 m/术 m(/m力 m)V(i)= 1 .OOOx 10!x(5.17xl 0-4)2/390.72x(390.72-5.17)x1 (T8= 1.78x 105 V(2)=5.000 x 10-2x(7.44x l(H)2/390.72x(390.72-7.44)x108= 1.85x 105 V(3)=2.500 x 102x( 1.05

9、x 10 巧 2/ 39O.72x(39O.72 - 1.05 )x l(r8=L85x 105 V(4)= 1.250 x 103x( 1.47x 103)2/390.72x(390.72- 1.47)x 10* 1.85x IO5 V(5)=6.250 x 10(2.02x 103)2/390.72x(390.72-2.02)x 108= 1.76x IO5 (平均值)=1.82X1O-5表2醋酸电离常数的测定c(HAC) molL1/ m snr-mol1C()/c0 A m smAmor1l/lm mol-sA-nr21.000X1015.17X1O45.171x10 s1.93X10

10、35.OOOX1O-27.44x10-43.721X1051.34X1032.500X IO 21.05X1032.624x10 s9.52X1021.250X1031.47x10 31.841X1056.8x1026.250 X10-32.02x10-31.261X1054.95x102直线斜率=2.721x10 s s2m4mol-2/Cce=1.78xlO50.00005 -X_ 0,00004 -声 0.00003 -苴 0.00002 -0.00001 -400 600 800 100012001400 1600180020001Z/1 /s.mmoi1KDl直线斜率二A 廿 K =

11、2.721x10% K； =2 721 x 108/(390.72x 10JP=1.78x 105第二次实验；实验温度：24.9C,电导池常数K(l/A):0.94 m J A人,二390.72 r/mol1表1醋酸电离常数的测定c(HAC) molL电导率k /us cm J冰m s.mhmol电离度aKeK 1K 2K 3K -1.000X1015.22X1025.22X1025.22x1025.22x1025.19X1040.01331.79X1055.OOOX1O23.72X1023.73X1023.72x1023.72X1027.38x10-40.01891.82X1052.500

12、X1022.65x1022.66x1022.68x1022.66x1021.05x10 30.02691.86X1051.25OX1O31.86X1021.84X1021.85xlO21.85X1021.46X1020.03721.80X1056.25OX1O*41.32X1021.31X1021.3OX1O21.31X1022.05x10-20.05241.81x10 s电导水303.093130K (半均侑)=1.82xl05:?lm/s m2 mor,=( k HAC- K 电*)uscmx 10 4/c(HAC)mol L ,x 103=( K HAC - K 电非)xlO7/c(HA

13、C)A m( 1 )= (0.522x 103-3.10)/( 1 .OOOx 1 O1) x 1 Q-7=5 J 7 (0.131 x 1(P-3.10)/(6.250 x 104) x 1 (h7=2.05x 102s m2 mo11A m(HAC)= /I m(H+)+ A m(AC)=349.82s-cm2mor1+40.9s-cm2moI i=390.72 s.cm2/mo1=3.9072x102s-nr mo1 iQ= A百寸A ma(1)= 5.19x 104/ 3.9072x 102=0.0133a(2)= 7.38X104 / 3.9O72x1O2=O.O189a(3)= 1

14、.05x10 3 / 3.9072X102=0.0269a(4)= 1.46X102 / 3.9O72X1O-O.O372a(5)= 2.05x10-2/ 3.9072x102=0.0524K 隹 C()/Tm-Zim) /CA1)=1W0 x101x(5J9x10a)2/390.72x(39072-5J7)x10s=159x10-5V(2)=5.000 x 1 02X(7.38X IO4)2/390.72x(390.72-7.44)x 108= I.82x IO5V(3)=2.500 x 10-2x(1.05x IO-5)2/39O.72x(39O.72- 1.05)x 10s=1.86x

15、105K(4)= 1.250 x 103x(1.46x103)2/39O.72x(39O.72-1.47)x 1 (r8=L80 x IO5 V(5)=6.250 x 103x(2.05x 103)2/390.72x(390.72-2.02)x 1(Z8= 1.81x105(平均值)=1.82X105表2醋酸电离常数的测定实验温度：24 9C,电导池常数 K(1/A):0 - 94 m, A ni=39072 r/mor1c(HAC) mo1L-1/ m snr-mo11CX Am smAmor11/1m mo1-sA-nr21.000X1015.19X10-45.189X1051.927X1035.OOOX1O-27.38x10-43.686x1 O51.355X1032.500X10-21.05x10 32.629x1 O59.509X1021.250X1031.46x10-21.8