电导、电导率、摩尔电导率*电导的测定电导率、摩尔电导率与浓度的关系离子独立移动定律和离子的摩尔电导率电导测定的一些应用§8.3 电解质溶液的电导电导定义:电阻的倒数称为电导,用G表示电导率1.电导、电导率一、电导、电导率、摩尔电导率单位:S或电导率的定义①对于导体,κ为单位长度,单 位截面积的导体具有的电导;②对电解质溶液,κ为相距1m, 面积1m2 的两极间溶液的电导 κ的物理意义:m定义:在相距1m的两个平行电极间放置含有1mol电解质溶液时的电导称为m,单位:S · m2 · mol-1 c单位: mol · m-32.摩尔电导率mc单位: mol · dm-3摩尔电导率示意图在表示电解质的m时,应表明基本单元(以元素符号和化学式指明)m(MgCl2)=0.02588 S · m2 · mol-1,m(1/2MgCl2)=0.01294 S · m2 · mol-1,即: m(MgCl2)= 2m(1/2MgCl2)如:电导池常数二、电导的测定BKT~CR3R4AR1RxDSWheatstone电桥三、电导率、摩尔电导率与浓度的关系1. 电导率与浓度的关系 /Sm-1c /molL-1H2SO4HClKOHNaOHKClNaClHAc一些电解质溶液的电导率与浓度的关系(1)强电解质稀溶液无限稀释溶液的摩尔电导率, 亦称极限摩尔电导率与T 有关的常数强电解质m可用外推法求得柯尔劳施(德国)(2)弱电解质00.0350.0300.0250.0150.0100.0050.050.100.15H2SO4KClCH3COOH0.250.200.040HClNa2SO4CH3COONa0.0452. 摩尔电导率与浓度的关系 几种电解质的摩尔电导率与浓度的平方根图四、离子独立运动定律电解质S·m2·mol-1差电解 质S·m2·mol-1差KCl LiCl0.01499 0.0115034.9010-4HCl HNO30.04262 0.042134.9010-4KClO4 LiClO40.01401 0.0106035.0010-4KCl KNO30.01499 0.014504.9010-4柯尔劳施提出:在无限稀释的溶液中,所有电 解质都全部电离,离子间一切相互作用均可忽略, 离子在一定电场下的迁移速率只取决于本性而与共 存的其它离子的性质无关,故电解质的m为正、 负离子的摩尔电导率之和。
1、离子独立运动定律如对1mol电解质注:m (H+)和m (OH-) 比其它同价离子的m高对极稀溶液对于浓度不太大的电解质溶液可近似用下式求解:2.无限稀释时离子的迁移数3.弱电解质m求法如 CH3COOH或1. 测定水的纯度水中离子杂质越少,电导率越小 自来水 = 10–1 Sm–1 普通蒸馏水 = 10–4 Sm–1(符合药用要求) 电导水 = 10–6 Sm–1极限 = 5.510–6 Sm–1 四、电导测定的应用2.求弱电解质的解离度、解离常数始 态 c 平 衡 c (1- ) c · c ·解离度3.求难溶盐的溶解度、溶度积例如 求AgCl 的溶解度:① 测AgCl饱和溶液的电导率 (溶液)② AgCl的电导率③(1)NaOH滴定HCl 终点/Sm-1VNaOH/cm3终点/Sm-1VNaOH/cm3(2)NaOH滴定HAc 4. 电导滴定 小结1、电导G、电导率κ2、摩尔电导率m3、摩尔电导率与浓度的关系柯尔劳施经验式:4、离子独立运动定律5、电导测定的应用求难溶盐的溶解度c、溶度积Ksp求弱电解质的解离度、解离常数K例 在25℃时,测得AgCl饱和水溶液的电导率为: 3.41×10-4S·m-1 ,而同温度下所用水的电导率为: 1.60×10-4S·m-1,计算AgCl的溶度积。
解:查表知AgCl在水中的溶解度10. 某电导池内装有两个直径为0.04 m并相互平行的 圆形银电极,电极之间的距离为0.12 m若在电导 池内盛满浓度为0.1mol·dm-3的AgNO3溶液,施以20 V电压,则所得电流强度为0.1976 A试计算电导 池常数、溶液的电导、电导率和AgNO3的摩尔电导 率14. 在某电导池中先后充以浓度均为0.001 mol·dm-3 的HCl,NaCl和NaNO3,分别测得电阻为468Ω , 1580和1650 Ω 已知NaNO3溶液的摩尔电导率为 Λm(NaNO3) = 1.21×102 S·m2·mol-1 ,设这些都是强电 解质,其摩尔电导率不随浓度而变试计算: (1)浓度为0.001 mol·dm-3NaNO3溶液的电导率; (2)该电导池的常数Kcell ; (3)此电导池如充以浓度为0.001 mol·dm-3 HNO3溶 液时的电阻及该HNO3溶液的摩尔电导率15. 298K时测得SrSO4饱和水溶液的电导率为 κ(SrSO4) = 1.482×10-2 S·m-1,该温度时水的电导率 为κ(H2O) = 1.496×10-4 S·m-1 。
试计算在该条件下 SrSO4在水中的饱和溶液的浓度17. 291 K时,纯水的电导率为κ(H2O) = 3.8×10-4 S·m-1 当H2O(1)解离成H+和OH-并达到平衡时,求该温度下H2O(1)的摩尔电导率、解离度和H+的浓度已 知这时水的密度为998.6kg·m-3 19. 在298 K时,浓度为0.01 mol·dm-3的CH3COOH溶 液在某电导池中测得其电阻为2220Ω ,已知该电导 池常数为Kcell = 36.7 m-1试求在该条件下CH3COOH 的解离度和解离平衡常数21. 298 K时,在某一电导池中充以浓度为0.1 mol·dm-3 、电导率为0.14114 S·m-1的KCl溶液,测得其电阻为 525 Ω若在该电导池内充以0.10 mol·dm-3的NH3·H2O 溶液时,测得电阻为2030 Ω ,已知此时所用水的电导 率为2.0×10-4 S·m-1试求: (1)该NH3·H2O溶液的解离度; (2)若该电导池内充以纯水时的电阻值 电导滴定——利用滴定终点前后溶液电导变化的转折来 确定终点的方法,可用于酸碱中和、生成沉淀、氧化还 原等各类滴定反应。
滴定过程中,溶液中原有的某种离 子被另一种离子所替代,因而使电导发生改变1)NaOH滴定HCl 终点/Sm-1VNaOH/cm3终点/Sm-1VNaOH/cm3(2)NaOH滴定HAc 4. 电导滴定 。