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1、电导法测定的应用本讲稿第一页,共十八页硫酸铅溶度积的测定电导率法硫酸铅溶度积的测定电导率法v1、实验目的v2、实验原理v3、仪器药品v4、实验步骤v5、数据记录与处理v6、实验思考v7、误差分析v8、注意事项/本讲稿第二页,共十八页一、实验目的v1了解溶液的电导,电导率和摩尔电导的概念。v2测量电解质溶液的摩尔电导及难溶盐的溶解度。本讲稿第三页,共十八页电导:电导:电阻的倒数,表示物质的导电能力。电阻的倒数,表示物质的导电能力。电导率电导率单位:西门子单位:西门子 (S)单位:西门子单位:西门子/厘米厘米 (Scm-1)电导率电导率:电导率表示放在相距电导率表示放在相距1cm1cm、面积为、面
2、积为1cm1cm2 2的两个电的两个电极之间溶液的电导。极之间溶液的电导。电极常数电极常数电池常数电池常数二、实验原理二、实验原理本讲稿第四页,共十八页实验原理实验原理摩尔电导率:摩尔电导率:1mol电解质的溶液置于相距电解质的溶液置于相距为为1cm的电极之间的电导。的电极之间的电导。极限摩尔电导率:极限摩尔电导率:溶液在无限稀释情况下溶液在无限稀释情况下的摩尔电导率。的摩尔电导率。本讲稿第五页,共十八页实验原理实验原理当当PdSO4溶解度很小溶解度很小,其溶液可视为无限稀其溶液可视为无限稀释的溶液。释的溶液。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。PdSO4 Pd2
3、+SO42-C=(PbSO4)1/1000(PbSO4)KSP=C(Pd2+)C(SO42-)=C2 PdSO4饱和溶液溶度积饱和溶液溶度积(KSP)的测定的测定本讲稿第六页,共十八页四、仪器药品四、仪器药品 电导率仪1台,铂黑电极1支,烧杯,电炉1台,温度计1支,PbSO4固体(AR),0.1mol/LKCl,去离子水。本讲稿第七页,共十八页四、实验步骤四、实验步骤 l、调节恒温槽温度至25.0土0.l。2、测定电导池常数Kcell将电导池和铂电极用少量的0.1mol/LKCl溶液洗涤23次后,装入0.1mol/LKCl溶液,恒温后,用电导率仪测其电导率,重复测定三次。3、PbSO4饱和溶液
4、的制备(1)取适量PbSO4固体放到烧杯中,加适量去离子水,然后将烧杯放置于电炉水加热并搅拌,本讲稿第八页,共十八页实验步骤实验步骤使固体全部溶解。冷却到室温,用倾去法去掉清液,再用近沸的蒸馏水洗涤沉淀,重复洗涤沉淀56次(为了提高洗涤效果,每次应尽不留母液)。最后在洗涤的PbSO4沉淀中加入20ml蒸馏水,煮沸510min,并不断搅拌,冷却至室温。(2)用电导率仪测定上面制得的PbSO4饱和溶液和蒸馏水的电导率。4、测定去离子水的电导率取约50ml去离子水放入一干燥的100ml烧杯中,待恒温后,测电导率三次,求平均值。本讲稿第九页,共十八页五、实验数据记录1、实验温度:252、氯化钾溶液的浓
5、度:0.1mol/L;查相关文献得:在25下,0.1mol/LKCl溶液的电导率为0.01288S/cm,PbSO4的溶度积为2.5310-8。次数电导(S)110.4010-3210.4110-3310.4110-3平均值10.4110-30.1mol/L电导测量数据表本讲稿第十页,共十八页PbSO4电导率测量数据表水的电导率(S/cm)溶液的电导率(S/cm)13.8910-655.010-623.8810-655.110-633.9010-655.010-6平均值3.8910-655.010-6本讲稿第十一页,共十八页数据处理(1)、根据0.1mol/lKCl溶液的测量值可计算出电导池常
6、数Kcell,查文献得当温度T=25时,0.1mol/lKCl溶液的电导率为=1.288(s/m)。Kcell=/G=1.288(10.4110-3)=123.7(m-1)(2)、根据饱和PbSO4溶液的电导率和去离子水的电导率可求得饱和PbSO4溶液的真实电导率=5510-6-3.8910-6=55.1110-6(s/cm)=55.1110-4(s/m)本讲稿第十二页,共十八页(3)、查文献得当温度T=25时,PbSO4的m=30210-4(s/m)。根据无限稀溶液的电导率计算公式=/c得:C=/1000=(55.1110-4)/(100030210-4)=1.6910-4(mol/L)Ks
7、p=C2=(1.6910-4)2=2.8610-8(mol.m-3)(4)、误差分析:查文献得当温度T=25时PbSO4的溶度积Ksp=2.5310-8。相对误差=(2.8610-8-2.5310-8)/(2.5310-8)100%=13%本讲稿第十三页,共十八页六、实验思考1为什么在制得的PbSO4沉淀中要反复洗涤?如果不这样洗对实验结果有何影响?答:反复洗涤是为了尽可能去掉PbSO4中的杂质,使测量结果误差减小。否则,样品中的杂质会使测量结果偏差很大。2为什么(PbSO4)(PbSO4)?答:因为PbSO4是难溶盐,所以在溶液中的浓度很低,可以近似为无限稀溶液,故(PbSO4)(PbSO4
8、)。本讲稿第十四页,共十八页七、误差分析1、在冷却PbSO4溶液时,未在25恒温水浴中冷却,而是在室温下冷却。2、在使用电导率仪的过程中可能存在错误。3、制备PbSO4饱和溶液时,可能还没有达到饱和就开始试验了。本讲稿第十五页,共十八页八、注意事项v1洗涤PbSO4沉淀可用倾析法,也可用离心分离法洗涤。为了提高洗涤效果,不仅要进行搅拌,而且尽量将每次的洗涤液倾尽或吸出。v2为了保证PbSO4饱和溶液的饱和度,在测定PbSO4时,在盛PbSO4饱和溶液的容器下层一定要有PbSO4晶体,上层为清液。如未等PbSO4沉淀沉降,就测定(PbSO4),不仅污染了电极而且造成测定误差。本讲稿第十六页,共十八页v3本实验所以纯水的电导率要求H2O5.0Scm-1,否则对测定带来较大的误差。v4本实验的成败关键是制得的PbSO4是否纯净,影响PbSO4纯净的因素:是水的纯度、PbSO4沉淀的沉淀条件的控制以及沉淀的洗涤等,必须认真对待每步操作过程。本讲稿第十七页,共十八页本讲稿第十八页,共十八页