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1、物理化学实验报告学号：姓名：班级：电导的测定及应用平均室温：12.0 C平均气压：98.77 Kpa同组人：日期：一、实验目的1掌握电导测定的原理和电导仪的使用方法2通过实验验证电解质溶液电导与浓度的关系3掌握电导法测定HAc的电离常数和CaCO3的溶度积的原理和方法二、实验原理导体导电能力的大小以电阻的倒数表示G=1/R （G为电导，单位西门子S）导体的电阻与其长度成正比与其截面积成反比R=pi /A（p是比例常数，为电阻率） 由电导与电阻的关系得G=K （A/l ）（K为电导率K =1/p）对于电解质溶液，浓度不同则电导不同，摩尔电导表示为入=K /1000c （入的单位S.m2.mol-
2、1,c的单位mol.L1）,入的数值通过溶液的电导率K计算得到：K =Gl /A 强电解质稀溶液摩尔电导与浓度的关系，遵循科尔劳许公式:八m=A m-AT 实验测定强电解质稀溶液的电导，可以外推却m- 弱电解质溶液，不能用外推的方法得至八m在一定温度下HAc在水中电离达到平衡时有如下关系：AB = A+ B-起始 c00平衡时c (1-a )caca得 1/A =1/A 0 +cA /K （A 0）2寸mmm c m以cA对1/A作图为直线，其斜率为Kc（A mo）2，查得A可求得K。mmJ丄丄丄nic根据摩尔电导A与电导率K的关系：入=K /c来测定难溶盐的溶解度和溶度积。是通mm过测定难溶
3、盐的饱和溶液的电导率来确定的。测定的电导率是由难溶盐的离子和水中的氢离子，氢氧根离子所决定的，故还需要测定电导水的电导率A mo难溶盐（代替A ）=K难溶盐心m（K溶液K水）/c三、仪器与试剂电导仪一台、电磁搅拌器一台、电导电极一支、氯化钾溶液0.02000mol.L-i、醋 酸溶液0.1000mol.L-i、碳酸钙（A.R）、移液管。四、主要实验步骤1、打开电导率仪开关，预热5min。2、KCL溶液的电导（逐次稀释法）用移液管取50ml 0.02000mol.L-i的KCL溶液于恒温瓶，插入电极，3min后测定。 第一次取出10ml溶液，于恒温瓶中加入10ml蒸馏水，插入电极，测定电导率。
4、第二次取出10ml溶液，于恒温瓶中加入10ml蒸馏水，插入电极，测定电导率。 连续六次。记录所测七次电导率值。3、HAc溶液的电导和电离常数将KCL溶液倒掉，洗净恒温瓶，换为0.1000mol.L-1的HAc溶液50ml。插入电 极，3min后测定电导率。用移液管取50ml 0.02000mol.L-1的KCL溶液于恒温瓶，插入电极，3min后测定。 第一次取出10ml溶液，于恒温瓶中加入10ml蒸馏水，插入电极，测定电导率。 第二次取出10ml溶液，于恒温瓶中加入10ml蒸馏水，插入电极，测定电导率。 连续六次。记录所测七次电导率值。4、蒸馏水的电导率测定HAc倒掉后，洗净换为蒸馏水，并测定
5、其电导率。记录结果。5、测定CaCO3的溶度积取适量CaCO3固体于锥形瓶中，加入100ml蒸馏水，加热至沸腾。倒掉清液， 出去可溶性杂质，重复几次。再重新加入约100ml蒸馏水，加热沸腾，使之溶解。 静置冷却使之沉淀。上清液转入干净锥形瓶，恒温后倒入干净的恒温瓶，测其电 导率。记录结果。五、数据处理与结果讨论1、KCL溶液的电导溶液浓度初始值为0.0200mol.L-i由稀释过程知浓度变化遵循O.。2*。./-1。强电解质稀溶液摩尔电导与浓度遵循科尔劳许公式：八m=A m4A,：C实验测得电导率，由公式八=k /1000c算出摩尔电导率。再求得浓度的平方根。便m表1序KCL溶液浓度K （溶液
6、）K （水）数/mol.L-1/S.m-1/S.m-110.02000.203020.01800.183730.01620.166740.01460.15080.000350.01310.136660.01180.123770.01060.1120可以以jC对八m作图，外推得到八mr 数据处理如下表:K (KCl)浓度的平方摩尔电导率/S.m-1根A /S.m2.mol-1m0.20270.14140.01010.18340.13420.01020.16640.12730.01030.15050.12080.01030.13630.11450.01040.12340.10860.01050.1
7、1170.10300.01050. 01080. 01000.12000. 1300浓度的平方根0.14000. 15000. 1000 0. 1100由图知KCL溶液的八=0.0116 S.m2.mol-i 查表得KCL溶液的八m*理论=0.0149m2.mol-i 误差=八m-A m理论I /A m理论=22.6%2、HAc溶液的电导和电离常数溶液浓度初始值为0.1000mol.L-i由稀释过程知浓度变化遵循0.1*9-1。弱电解质溶液：1/A m=1/A m +CA m Kc（A m2实验测得电导率，由公式A =K /1000c算出摩尔电导率八m。m丄丄丄以cA对1/A作图为直线，其斜率
8、为Kc（A m-）-2，查得Am8 （003907）可求得mm mmKc。数据处理如下表：表2序HAc溶液浓K （水）K （醋酸）摩尔电导率数度/mol.L4K （溶液）S/mS/mA /S.m2.mol-imcA m/S.m-11/A m10.10000.04490.04460.00044600.04460224220.09000.04280.04250.00047220.04250211830.08100.04060.04030.00049750.04030201040.07290.03860.00030.03830.00052540.03830190350.06560.03660.036
9、30.00055330.03630180760.05900.03460.03430.00058090.03430172270.05310.03300.03270.00061530.032701625由图知斜率K (八-)-2=2*10-5 c m查文献得八雄(HAc) =0.03907 /S.m2.mol-1所以 K =2*10-5/0.039072=0.01310C理论值：0.1000mol.L-i 的 HAc 溶液 A /S.m2.mol-1 为 0.0004460 。ma 为 A /A m=0.0004460/0-03 9 07=0-0114m丄丄丄K=ca 2/(1-a )=0.1*1
10、000*0.01142/(1-0.0114)=0.01315 c误差=(0.01315-0.0131O /0.01315=0.38%误差原因：实验过程温度不恒定。3、测定CaCO3的溶度积A雄难溶盐(代替A )=K难溶盐/c=(K溶液K水)/cm溶液浓度C= (K溶液K水)/A雄碳酸钙=0.00414*103/ (119+166) *10-4=1.453*104mol.L-iKsp=C2=(1.453*104)2=2.1*108Ksp 理论=4.96*10-9实验数据记录及处理如下：表3K (序K (溶水）K （碳酸A m(Ca2+) *104A m(CO -2) *10 溶液浓度Q数液)S/mS/m钙）S/m/S.m2.mol-i4/S.m2.mol-1/mol.L-1溶度积0.0040.000.00411440341191661.453*1042.1*108误差较大，原因有：所使用的蒸馏水电导率过大。煮沸碳酸钙溶液后，静置冷却, 倒出的上清液并不清澈，上层有薄薄的悬浮物。六、实验注意事项1、实验用水必须是重蒸馏水2、实验过程中温度必须恒定，稀释的电导水也需要在同一温度下恒温后使用。3、碳酸钙溶液，一定要用沸水洗涤多次，除去可溶性离子，减小实验误差。
