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1、电解质溶液的电导一、实验目的1 掌握电导率法测定弱酸标准电离平衡常数的原理和方法； 2学会电导率仪的使用方法。3巩固电解质溶液电导的基本概念。二、实验原理电解质溶液的电导的测定，通常采用电导池，若电极的面 积为A,两电极的间的距离为1,则溶液的电导L为L = KA / l式中 K称为电导率或比电导，为1=1m,A=1m2时溶液的电导，K的单 位是S/m.电解质溶液的电导率与温度、溶液的浓度及离子的价数 有关.为了比较不同电解质溶液的导电能力.通常采用涉及物质的 量的摩尔电导率八m来衡量电解质溶液的导电能力.八m=K/C式 中八m为摩尔电导率(Sm2 /mol)注意,当浓度C的单位是mol/L
2、表示时，则要换算成mo1/m3,后再计算.因此，只要测定了溶液在浓 度C时的电导率K之后，即可求得摩尔电导率八m。摩尔电导率 随溶液的浓度而变，但其变化规律对强、弱电解质是不同的.对于 强电解质的稀溶液有：A =A - ACmm ,0式中A常数，A m ,0也是常数,是电解质溶液无限稀释时的摩 尔电导，称为无限稀释摩尔电导。因此以八m.和根号C的关系作 图得一直线，将直线外推至与纵轴相交，所得截距即为无限稀释时的摩尔电导A 0.对于弱电解质，其人0值不能用外推法求得.但m，0m，0a = mA可用离子独立运动定律求得:人m,o=io,+io,-式中io,+和id；分别a 2 c是无限稀释时正、
3、负离子的摩尔电导，其值可通过查表求得。根 据电离学说，可以认为，弱电解质的电离度a等于在浓度时的摩尔 电导A与溶液在无限稀释时的电导am,o之比，即另外还可以求得 AB型弱电解质的Ka的值，所以，通过实验测得a即可得Ka值。三、实验仪器与试剂仪器:电导仪，恒温槽，移液管，容量瓶；药品：O.lmol KC1溶液，电导水。(1) 配制溶液。用0.10 molL-l的kcl溶液分别配制0.05 molL-l、 0.01 molL-1、0.005 molL-1、0.001 molL-1 的 kcl 溶液各 100mL。(2) 将超级恒温槽与恒温电导池接通，调节恒温槽水温，使电导 池中溶液的温度在(25
4、.00.1)C。(3) 用蒸馏水淌洗电导池和电导电极三次(注意不要直接冲洗电 极，以保护铂黑)，再用新制电导水淌洗三次。(4) Kcl溶液的摩尔电导的测定将电极先用电导水荡洗并用滤纸吸干，然后用待测液冲洗数 次后,测量其电导率，每组实验重复3次依次测以下溶液浓度的 电导。五、实验注意事项电导池不用时，应把铂黑电极浸在蒸馏水中，以免干燥致 使表面发生改变。实验中温度要恒定，测量必须在同一温度下进行。恒温槽的温度要控制在25.00.1）C。六、实验数据电导率的测定数据：Hel溶液的浓度 mol/L0.00050.0010.0050.010.05电导率84.6us/em145.5us/em0.653
5、ms/em1.251ms/em4.67ms/em摩尔电导率：Hel溶液的浓度mol/L0.00050.0010.0050.010.05浓度的平方根0.022360.03160.07070.10.2236摩尔电导率(s*mol/m2)0.016920.014550.013060.012510.00934Am与Jc关系图00.050.10.150.20.25溶液浓度的平方根率导电尔摩当物质的浓度趋于丿C=0时，极限电导率人m8 =0.0162（s*mol/m2）误差分析：1.得出Jc趋于0时，极限电导率小于稀溶液的摩尔 电导率，实验数据出现偏差。2.科尔劳乌施根据实验结果发现，在浓度极稀时强电解质
6、对静电 引力的影响较大,所以人m值的变化也较大.Am与 几乎成线 性关系，并且在极稀的溶液中，浓度稍微改变一点，Am的值可能 变动很大，实验上少许误差对外推求得的Am值影响很大。科尔劳乌施的离子独立移动定律强调:摩尔电导率虽然规定了电 解质的量和两平行电极间的距离,但电解质溶液的电导还与正，负 离子所带的电荷（或离子的价态）和离子的速度有关.（1）摩尔电 导率Am反映了离子能够负载的电流量,把带有1 mol单位电荷 的物质作为基本单元，这样负载的电流量才相同.因此，造成误差 的原因有可能是溶液浓度配制不合理.(2)科尔劳乌离子独立移 动定律，由于电解质溶液在不同浓度时,离子的相互作用不同，因
7、而离子的速度也不同，这就导致了对电导的贡献也不同.只有当浓 度极稀时(c -0),即溶液在无限稀释时(Am-g),离子间的距离 增大到这样的程度,以致于离子间的相互作用可以忽略.故而，造 成误差的原因还有可能是因为中间过程中溶液浓度不可近似无 限稀释(3)由于通电于溶液后,正,负离子共同分担电流，因而电 解质的Am应是正，负离子单独对电导的贡献，即离子摩尔电导 率A m的简单加和.因此正负离子的带电量也是造成误差的 原因。七、实验思考题本实验为什么使用铂黑电极？使用铂黒电极应注意什么？ 答：当电导浓度不太高的中等溶液时，为了防止极化，一般在铂 片上渡铂黑，增加电极面积，以降低电流密度；使用铂黒电极时应注意以下事项：禁止电极磕碰，不准用 任何物品(待测液除外)接触金属铂。八、实验总结通过电解质溶液的电导实验的操作，使我更加深刻的理解电 解质溶液电导的基本概念，进一步的熟悉电导仪的使用方法。在实验过程中电池不用时，应把铂黒电极浸在蒸馏水中，以 免干燥使表面变形。
