电导法测定弱电解质的电离常数课件

电导法测定弱电解质的电离常数物理化学实验讲义

化学化工学院物理化学教研室电导法测定弱电解质的电离常数物理化学实验讲义化学化工学院1目的要求

了解溶液电导、电导率、摩尔电导率等基本概念。掌握用电桥法测量溶液电导的原理和电导率仪的使用及溶液电导测定方法。了解浓度对弱电解质电导的影响，用电导法测定醋酸的电离平衡常数。目的要求了解溶液电导、电导率、摩尔电导率等基本概念。2实验原理

一定温度下，醋酸在水中发生电离，设电离前醋酸的浓度为C(mol·L-1)，达到电离平衡时，电离度为α，则：

依标准电离平衡常数KθC的定义因此，只要测出α，即可求出KθC。（1）实验原理一定温度下，醋酸在水中发生电离，设电离前醋酸的浓度3醋酸的电离度可用电导法来测定。一定温度下，摩尔电导与电离产生的离子浓度成正比，因而也与α成正比，即：将其代入（1）式，得：即：

以Λm对作图，可得一条直线，其（2）醋酸的电离度可用电导法来测定。将其代入（1）式，得：即：以4实验时，先测已知电导率的标准KCl溶液的电导，由式求出电导池常数。再依浓度顺序测出系列未知溶液的电导，仍由式求出未知溶液的电导率。再通过式求出Λm、，则KθC、Λm∞可由式（2）求得（3）实验时，先测已知电导率的标准KCl溶液的电导，由式（3）5仪器和试剂

DDS-303A型数字电导率仪恒温瓶磁力搅拌器恒温槽滴管铁架台铂黑电导电极量筒。醋酸系列溶液(50ml)二次水标准KCl溶液（0.01000mol·L-1）仪器和试剂DDS-303A型数字电导率仪醋酸系列溶液(56测定装置示意图图1.测定电导率装置图1.DDS-303A电导率仪；2.恒温瓶；3.铂黑电导电极；4.待测溶液；5.恒温循环水；6.磁力搅拌器测定装置示意图图1.测定电导率装置图7实验步骤调节恒温槽温度为25±0.2℃.打开电导率仪预热10min以上。校准电导池常数：用标准KCl溶液分别润洗恒温瓶和铂黑电导电极，然后用50ml量筒量取大概50ml的标准KCl溶液，倒入恒温瓶中，打开磁力搅拌器，调节温度补偿，将电导率仪调节到测量档，测量标准KCl溶液的电导率，等电导率仪读数稳定后，将读数调节到1413μS/cm。然后倒掉KCl溶液，用最小浓度的醋酸溶液润洗恒温瓶和电导电极，然后倒50ml待测溶液入恒温瓶，待电导率仪读数稳定后，记下来读数，即为此溶液的电导率。重复3步，测量其他待测溶液的电导率值。最后测量二次水的电导率。测定完毕就让电极浸泡在二次水中。关闭各仪器电源、自来水开关，结束实验。实验步骤调节恒温槽温度为25±0.2℃.打开电导率仪预热108数据记录与数据处理

1.数据记录实验温度：25±0.1℃，当天大气压：

kPa0.01000mol·L-1标准KCl的k=1.413mS·cm-1

其他原始数据记入表1中。表1醋酸系列溶液的测定值及计算值测试液C（mol·L-1）(S·m-1)Λm（S·m2·mol-1）CΛm2HAc(1)1×10－3HAc(2)1×10－2HAc(3)0.025HAc(4)0.050HAc(5)0.10二次水///数据记录与数据处理1.数据记录测试液C（mol·L-1）9数据处理方法(1)运用式（3）计算Λm后，再计算CΛm2。(2)分析Λm、CΛm2数据，弃去明显不合理的数据，以Λm对作出一条直线，求出直线的斜率k和截距b，根据式（3）求出(3)查阅相关文献，找出醋酸的、及纯水的电导率，计算测定值与文献值的百分误差。数据处理方法(1)运用式（3）计算Λm后，再计算CΛm2。10注意事项铂黑电导电极使用前要放在蒸馏水中活化24h磁力搅拌器的搅拌速度不能太快，以免打碎铂电极。测量前电导率仪要预热10min以上换溶液时要先用待测溶液洗恒温瓶和铂黑电导电极3次。待电导率仪读数稳定后，再记读数。

注意事项铂黑电导电极使用前要放在蒸馏水中活化24h11思考题实验过程中，搅拌时应该注意什么问题？简述电导率仪的使用方法，为什么测定溶液电导要用交流电?。为何要测电导池常数？如何测定？公式适用条件是什么？实验过程中，为什么要恒温？电极在不使用时，应把它浸在蒸馏水中，为什么?思考题实验过程中，搅拌时应该注意什么问题？12实验参考

1影响电导率测定值的因素分析温度、浓度、仪器稳定性等因素都影响测定结果。特别是在浓度很稀时，更为敏感，例如，新试剂瓶若未经测试液长时间浸泡，也会引入误差。因此，实验中应确保被测溶液与试剂瓶的溶液浓度一致；建议读数时尽量保持恒温槽温度一致，因为恒温槽的温度常有0.1℃左右的波动。实验参考1影响电导率测定值的因素分析132数据处理方法的理论分析由文献知：

故，截距

：斜率：

由此可算出不同浓度的醋酸溶液的相关物理量，如表2所示。2数据处理方法的理论分析由文献知：故，截距：斜率：由14表2醋酸系列溶液的理论计算值测试液Ci（mol·m-3）(S·m-1)Λm(i)（S·m2·mol-1）CΛm2(i)HAc(1)1×10-20.00027822.782×10-27.740×10-6HAc(2)1×10-10.0013311.331×10-21.772×10-5HAc(3)10.0048514.851×10-32.353×10-5HAc(4)1×1010.016051.605×10-32.576×10-5HAc(5)1×1020.051495.149×10-42.651×10-5由表2可以看出，随着醋酸浓度的增加，

增加，减小，增加。当我们通过计算，进而