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1、-电导的测定及其应用一、实验目的一、实验目的1、测量 KCl 水溶液的电导率，求算它的无限稀释摩尔电导率。2、用电导法测量醋酸在水溶液中的解离平衡常数。3、掌握恒温水槽及电导率仪的使用方法。二、实验原理二、实验原理1、电导 G 可表示为：(1)式中，k 为电导率，电极间距离为l，电极面积为 A，l/A 为电导池常数 Kcell，单位为 m-1。本实验是用一种已知电导率值的溶液先求出 Kcell，然后把欲测溶液放入该电导池测出其电导值G，根据（1）式求出电导率 k。摩尔电导率与电导率的关系：(2)式中 C 为该溶液的浓度，单位为molm-3。2、总是随着溶液的浓度降低而增大的。(3)对c作图得到
2、的直线外推对强电解质稀溶液，式中是溶液在无限稀释时的极限摩尔电导率。A 为常数，故将。(4)至 C=0 处，可求得3、对弱电解质溶液，式中、分别表示正、负离子的无限稀释摩尔电导率。在弱电解质的稀薄溶液中，解离度与摩尔电导率的关系为：对于 HAc，HAc 的(6)(5)可通过下式求得：把(4)代入(1)得：以 C对或，如知道值，就可算出 Ko作图，其直线的斜率为三、实验仪器、试剂三、实验仪器、试剂仪器：梅特勒 326 电导率仪 1 台，电导电极 1 台，量杯（50ml）2 只，移液管（25ml）3 只，洗瓶 1 只，洗耳球 1 只试剂：10.00（molm-3）KCl 溶液，100.0（molm
3、-3）HAc 溶液，电导水四、实验步骤四、实验步骤.z.-1、打开电导率仪开关，预热5min。2、KCl 溶液电导率测定：用移液管准确移取 10.00（molm-3）KCl 溶液 25.00 ml 于洁净、干燥的量杯中，测定其电导率3 次，取平均值。再用移液管准确移取 25.00 ml 电导水，置于上述量杯中；搅拌均匀后，测定其电导率3 次，取平均值。用移液管准确移出 25.00 ml 上述量杯中的溶液，弃去；再准确移入25.00 ml 电导水，只于上述量杯中；搅拌均匀后，测定其电导率3 次，取平均值。重复的步骤 2 次。倾去电导池中的 KCl 溶液，用电导水洗净量杯和电极，量杯放回烘箱，电极
4、用滤纸吸干3、HAc 溶液和电导水的电导率测定：用移液管准确移入 100.0（molm-3）HAc 溶液 25.00 ml，置于洁净、干燥的量杯中，测定其电导率 3 次，取平均值。再用移液管移入 25.00 ml 已恒温的电导水，置于量杯中，搅拌均匀后，测定其电导率3 次，取平均值。用移液管准确移出 25.00 ml 上述量杯中的溶液，弃去；再移入25.00 ml 电导水，搅拌均匀，测定其电导率 3 次，取平均值。再用移液管准确移入 25.00 ml 电导水，置于量杯中，搅拌均匀，测定其电导率 3 次，取平均值。倾去电导池中的 HAc 溶液，用电导水洗净量杯和电极；然后注入电导水，测定电导水的
5、电导率 3 次，取平均值。倾去电导池中的电导水，量杯放回烘箱，电极用滤纸吸干，关闭电源。五、数据记录与处理五、数据记录与处理1、大气压：102.08kPa 室温：17.5实验温度：25已知：25时 10.00（molm-3）KCl 溶液 k=0.1413Sm-1；25时无限稀释的 HAc 水溶液的摩尔电导率=3.907*10-2（Sm2m-1）测定 KCl 溶液的电导率：c/(molm-3)第 1 次10.05.002.501.250.6251422*10-4722*10-4370*10-4184.4*10-494.8*10-4第 2 次1415*10-4722*10-4370*10-4184
6、.6*10-495.0*10-4k/(Sm-1)第 3 次1415*10-4723*10-4371*10-4184.7*10-494.7*10-4平均值1417*10-4722*10-4370*10-4185*10-495*10-4测定 HAc 溶液的电导率：电导水的电导率 k(H2O)/(Sm-1)：7*10-4Sm-1.z.-c/(moldm-3)第 1 次0.1000.0500.0250.01252、数据处理将 KCl 溶液的各组数据填入下表内：C/(molm-3)/(Sm2mol-1)c/(mol1/2m-3/2)k/(Sm-1)第 2 次609.1*10-4460.1*10-4338
7、.1*10-4262.1*10-4第 3 次609.1*10-4460.1*10-4337.1*10-4262.1*10-4平均值609.1*10-4460.1*10-4337.77*10-4262.1*10-4609.1*10-4460.1*10-4338.1*10-4262.1*10-410.0141.7*10-43.16对c作图，截距即为5.00144.4*10-42.242.50148*10-41.581.25148*10-41.120.625152*10-40.79以 KCl 溶液的根据，得=154*10-4 Sm2mol-1HAc 溶液的各组数据填入下表内：HAc 原始浓度：0.1
8、127 moldm-3-3moldm0.10000.05000.02500.0125496.2*10-4347.3*10-4225.0*10-4149.3*10-44.96*10-46.95*10-49.00*10-41.94*10-32.02*1031.44*1031.11*1035.15*102496.2*10-4347.5*10-4225.0*10-4242.5*10-40.01270.01780.02300.0497Ko1.63*10-51.61*10-51.35*10-51.69*10-51.753*10-51.753*10-5k=k-kH2OuS.cm-1=10-4Sm-1CHAc
9、=0.1127 moldm-3=112.7 molm-3kH2O=7*10-4Sm-1k(HAc 测量)=560*10-4 Sm-1k(HAc)=k(HAc 测量)-kH2O=553*10-4 Sm-1m=553*10-4/112.7=4.91*10-4Sm2mol-1m-1=2.04*103 S-1m-2molC=4.91*10-4/3.907*10-2=0.0126Kc=0.1127*0.01262/1*(1-0.0126)=1.81*10-5以 C对作图应得一直线，直线的斜率为，由此求得 Ko，于上述结果进行比较。=k=553*10-4 Sm-1直线的斜率=2.87*10-5所以：Ko=
10、2.87*10-5/103*(3.907*10-2)2=1.88*10-5计算出来的值与画图做出来的相差：（1.88-1.753）*10-5=1.27*10-6六、实验结果与分析.z.-查阅 KCl 溶液 的标准值为 0.01499 Sm2mol-1则可以计算其相对误差Er=|0.01499-0.015|/0.01499=0.667七、讨论与心得1、实验中不必扣除水的电导。因为经测定，实验所使用的去离子水的电导与待测溶液的电导相差几个数量级，因此不会对实验结果产生很大的影响。2、溶液配制时的问题：溶液时由大浓度向小浓度一瓶一瓶稀释过来的。一旦*一瓶配制出现偏差，则将影响到后面的几瓶，因此在溶液
11、配制的时候要及其小心，我认为这也是影响实验准确性的一个很重要的因素。3、浓度较小时，信号不明显，即*个电阻改变一个大阻值，其示波器的变化不大，可能会导致大的偏差。思考题：1、如何定性地解释电解质的摩尔电导率随浓度增加而降低.答：对强电解质而言，溶液浓度降低，摩尔电导率增大，这是因为随着溶液浓度的降低，离子间引力变小，粒子运动速度增加，故摩尔电导率增大。对弱电解质而言，溶液浓度降低时，摩尔电导率也增加。在溶液极稀时，随着溶液浓度的降低，摩尔电导率急剧增加。2、为什么要用音频交流电源测定电解质溶液的电导.交流电桥平衡的条件是什么.答：使用音频交流电源可以使得电流处于高频率的波动之中，防止了使用直流电源时可能导致的电极反应，提高测量的精确性。3、电解质溶液电导与哪些因素有关.答：电解质溶液导电主要与电解质的性质，溶剂的性质，测量环境的温度有关。4、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：因为电解质溶液的电导与温度有关，温度的变化会导致电导的变化。实验.z.-中测电导池常数和溶液电导时的温度不需要一致，因为电导池常数是一个不随温度变化的物理量，因此可以直接在不同的温度下使用。.z.