实验12离子迁移数

实验十二子迁移的测定目的要1．掌握希托夫法测定电解质溶中离子迁移数的某本原理和操作方法。2．测定CuSO溶的移数。实验原当电流通过电解质溶液时液正负离子各自向阴两迁各种离子的迁移速度不同自过去的量也必然不同子所带过去的电量与通过溶液的总电量之比，称为该离子在此溶液的迁移数。若正负离子传递电量分别为，通过溶液的总电量为,则负的移数分别为：//离子迁移数与浓度度剂质有关加种子浓该离子传递电量的百分数增加，离子迁移数也相应加；温度改变数也会发生变化，但温度升高正负离子的迁移数差别较小；同一离子在不同电解质中迁移数是不同的。离子迁移数可以直接测定，方法希托夫法、界面移动法和电动势法等。用希托夫法测定CuSO溶液中Cu

和SO

的迁移数时中浓度变的条件下，分析通电前原溶液及通电后阳极或阴极区液浓度较等重量溶剂所含MA的，可计算出通电后迁移出阳极区（阴极区）的的通过溶液的总电量Q由串电路中的电量计测定。可算出t和t。在迁移管中，两电极均为电极其放CuSO溶通电时，溶液中的u

在阴极上发生还原，而在阳极上金属银溶生成。此，通电时一方面阳极区有Cu

迁移出，另一方面电极上Cu溶生成，而有迁

原

电

后C

2u

迁tSO电

1tC式中n表迁移出阳极区的电的量n示通电前阳极区所含电荷的量n表通电后阳极区所含

的量n用通电时阳极上Cu溶（转变为）也等于铜电量计阴极上析出铜的量的2可以看出希托夫法测定离子的迁移数至少包括两个假定：（1）电的输送者只是电解质的子，溶剂水不导电，这一点与实际情况接近。（2）不考虑离子水化现象。实际上正离带水量不一相同此极电质度变分于水迁移所引起的，这种不考虑离子化现象所测得的迁移数称为希托夫迁移数。1

图2-15-2

希托夫法测定离子迁移装置图仪器试迁移管1；电极只离子移数测定仪1台铜电计1台天平1台；台秤；碱定(250mL)1；(100mL)1只量(只；移液管只KI溶液；粉指示剂(0.5%)；硫酸钠溶(KCrO液；(2mol.L；硫酸铜溶液005molL；KSCN溶液(10%)；HCl(4mol.L)实验步1.水干净迁移管用0.05mol/LCuSO溶液迁移管装到迁移管固定架上。电极表面有氧化层用细砂纸打磨2.将电量计中阴极铜片取下用砂磨去面化用蒸馏水洗净，用乙醇淋洗并吹干，在分析天平上称重装入电量计中。3.连好迁移管，离子迁移数测仪和铜电量计（注意铜电量计中的阴、阳极切勿接错）。4.接电源，按下“稳流”键，节电流强度为20mA续通电。5.NaSO溶滴定。6.取3个碘，洗净，烘干，却，台秤称重（如用分析天平称则不能带盖称，防止加入溶液后称量时超出量程）。7.停通电后取阴、阳极溶液以及中间区溶液称重从移管中取溶液时电极需要稍稍打开量要搅动液极和阳极区的溶液需要同时放出止中间区溶液的浓度改变）。NaSO标准滴定准确移取标KCr溶

227

0.0500molL

于的量瓶中，加入4mL的HCl溶，的KI溶，匀在暗处待反应完全后，加入蒸水，立用待滴定的SO溶滴定至近终点，即溶液呈淡黄色，加入的粉指示剂大10滴）续用NaSO溶定至溶液呈现亮绿色为终点。cSO22

3

cKCrOCrO227227VNaSO223

6CuSO溶的滴定2

每10mLCuSO溶约）入1mL的HSO液，加入3mL溶液塞好瓶盖，振荡，置暗处，S准溶液滴定至溶液呈淡黄色，然后加入1mL淀粉指示剂（指示剂不用加倍）继续滴定至浅蓝色，再加入2.5mL10%KSCN溶液，充分摇匀（蓝色加深），继续滴定蓝色恰好消失（呈砖红色）为终点。注意事1.实中的铜电极必须是纯度为99999%解铜。2.实过程中凡是能引起溶液扩动素必须避免。电极阴、阳极的位置能对调，迁移数管及电极不能有气泡，两极的电流密度不能太大。3.本验中各部分的划分应正确将阳极区与阴极区的溶液错划入中部会实验误差。4.本验由铜库仑计的增重计算量，因此称量及前处理都很重要，需仔细进行。数据处1.从间区分析结果得到每克水所含的硫酸铜克数硫酸铜的克数＝滴定中间部的体×硫代硫酸钠的浓度159.6/1000水的克数＝溶液克数－硫酸铜的数由于中间部溶液的浓度在通电前保持不变此值原硫酸铜溶液的浓度过该值可以得到通电前后阴极部和极部硫酸铜溶液中所含的硫酸铜克数。2.通阳极区溶液的滴定结果电后阳极区溶液中所含的硫酸铜的克数到区所含的水量，从而求出通电前极区溶液中所含的硫酸铜克数，最后得到和。3.由量计中阴极铜片的增量，出通入的总电量，即铜片的增/铜的原子量n

4.代公式得到离子的迁移数5.计阴极区离子的迁移数，与极区的计算结果进行比较，分析。阳极部得到：

t

；

t

0.69阴极部得到：

CtC

SO；tSO

0.71