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1、实验十九 电导及其应用一、实验目的1.了解溶液电导的基本概念。2。学会电导(率）仪的使用方法。3.掌握溶液电导的测定及应用。二、实验原理1.弱电解质电离常数的测定AB型弱电解质在溶液中电离达到平衡时,电离平衡常数KC与原始浓度C和电离度有以下关系： (1) 在一定温度下KC是常数,因此可以通过测定AB型弱电解质在不同浓度时的代入（1)式求出KC.醋酸溶液的电离度可用电导法来测定， 将电解质溶液放入电导池内，溶液电导(G)的大小与两电极之间的距离（l)成反比,与电极的面积（A)成正比： (2）式中，为电导池常数，以Kcell表示;为电导率。其物理意义：在两平行而相距1m，面积均为1m2的两电极间
2、,）. 摩尔电导率与电导率的关系： (3） 式中，C为该溶液的浓度，其单位以SI单位制表示为molm-3。对于弱电解质溶液来说，可以认为： （4) 是溶液在无限稀释时的摩尔电导率。对于强电解质溶液（如KCl、NaAc)，其m和C的关系为。对于弱电解质(如HAc等）,m和C则不是线性关系，故它不能像强电解质溶液那样，从 的图外推至C=0处求得。但我们知道，在无限稀释的溶液中，每种离子对电解质的摩尔电导率都有一定的贡献，是独立移动的,不受其它离子的影响，对电解质来说，即。弱电解质HAc的可由强电解质HCl、NaAc和NaCl的的代数和求得, 把（4）代入(1）式可得： （5） 或 （6） 以对作图
3、，其直线的斜率为 ，如知道值，就可算出KC。 2。CaF2（或BaSO4）饱和溶液溶度积（KSP)的测定 利用电导法能方便地求出微溶盐的溶解度，再利用溶解度得到其溶度积值。CaF2的溶解平衡可表示为：KSP = C(Ca2+)C(F）2 = 4C3 (7) 微溶盐的溶解度很小，饱和溶液的浓度则很低,所以（3)式中m可以认为就是（盐），C为饱和溶液中微溶盐的溶解度。 （8） (盐）是纯微溶盐的电导率。注意在实验中所测定的饱和溶液的电导值为盐与水的电导之和: G（溶液）=G（H2O)+G(盐） (9) 这样，整个实验可由测得的微溶盐饱和溶液的电导利用（9)式求出G(盐），利用（2）式求出（盐),再
4、利用(8）式求出溶解度,最后求出KSP。三、仪器药品1.仪器 电导仪（或电导率仪)1台；恒温槽1套；电导池1只；电导电极1只;容量瓶(100mL)5只；移液管(25mL、50mL)各1只;洗瓶1只;洗耳球1只。 2。药品 10。00molm3KCl溶液；100.0molm-3HAc溶液；CaF2(或BaSO4)（分析纯). 四、实验步骤1、Hac电离常数的测定（1）在100ml容量瓶中配置浓度为原始醋酸（100。0 mol/m3）浓度的1/4，1/8,1/16,1/32,1/64的溶液五份。(2)将恒温槽温度调制（25。00。1）或(30.00。1），使恒温水流经电导池夹层。(3）测定电导池常
5、数Kcell倾去电导池中蒸馏水（电导池不用时，应把两铂金黑电极浸在蒸馏水中，以免干燥致使表面发生改变）.将电导池和铂电极用少量的（）KCL溶液洗涤23次后,装入()KCL溶液，恒温后，用电导仪测其电导，恒温后，用电导仪测其电导，重复测定三次。（4）测定水的电导率倾去电导池的KCL溶液，用电导水洗净电导池和铂电极,然后注入电导水,恒温后测定其电导率值，重复测定三次。(5)测定HAC溶液的电导率倾去电导池电导水，将其导池和铂电极用少量待测HAC溶液洗涤23次最后注入待测HAC溶液。恒温后，用电导仪测定其电导率,每种浓度重复测定三次。按照浓度由大到小的顺序，测定各种不同浓度HAC溶液的电导率.2、.
6、 BaSO4饱和溶液浓度积的测定取约BaSO4，加入约80ML电导水，煮沸3分钟5分钟,静置片刻后侵掉上层清液。再加电导水、煮沸、再倾倒清液,连续进行五次，第四五次的清液放入恒温同中恒温，分别测其电导率。若两次测得的电导率相等,则表明BaSO4中的杂质以清除干净，清液即为饱和BaSO4溶液.实验完毕后仍将电极浸在蒸馏水中。五、数据处理1。 已知数据25下10。00molm3 KCl溶液电导率=0.1413 Sm-1； 25时无限稀的HAc水溶液的摩尔电导率=3。907102Sm2mol1，BaSO4=2.86910-2Sm2mol-1。 2.醋酸溶液的电离常数 HAc原始浓度：0。1 mol/
7、L C/mol。m-3102/S。m1m10-4/S。m2.mol-1m1/S-1.m2.molcm10-4/S.m1Kc /mol。m3Kc(平) / mol。m-3252。3839.5333330。1048951238.33330.0244010.0152570.016442212。51.76814。146670.070688176。83330.0362090。0170046.251.25020。000000.050000125.00000。0511900。0172613.12584。1726.933330.037128784。166670.0689360。0159501.562560。0
8、038。400000。026041760.00000.0982850。0167393。按公式（6）以Cm对 作图应得一直线，直线的斜率为 ，由此求得KC,并与上述结果进行比较. 由图中斜率2297，HAc水溶液的摩尔电导率=3。907102Sm2mol1,得KC=0。0150478404。CaF2（或BaSO4)的KSP测定 （电导水）:0。75103S.m-1 。 1。6310-3 1。5510-3 0.8103 0。76103 2.651027。438105 八、思考问题1。为什么要测电导池常数?如何得到该常数？ 答：（1)由G=Al 其中（Al）即为电导常数Kcell,要得到，必须知道Kcell；（2)由于电极的l和A不易测量,因此在实验中可以用一种已知电导率值的溶液先求出电导池常数Kcell。2.测电导时为什么要恒温?实验中测电导池常数和溶液电导，温度是否要一致? 答:溶液电导与溶液中的电离出的离子数有关，而离子数又与温度有关，在实验测量过程中若不恒温,则与所得的电导值会不断变化，导致测不准。（2）温度要保持一致，因为Kcell=Al,温度的变化会使电极的l和A变化，一定的温度对应一个Kcell，若温度不一致,会导致测量溶液时电导池常数与测定时不同,引起误差。文中如有不足，请您指教！ /
