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1、实验名称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 1、电导、电导G G：对于电解质溶液，常用电导表示其导电能力的大小。电：对于电解质溶液，常用电导表示其导电能力的大小。电导导 G G 是电阻是电阻 R R 的倒数，即的倒数，即 G=1G=1/R/R。电导的单位是西门子，常用。电导的单位是西门子，常用S S 表表示。示。1S=11S=11 12 2、电导率或比电导：、电导率或比电导：=Gl/A=Gl/A（）（）其意义是电极面
2、积为及其意义是电极面积为及 1m1m2 2、电极间距为、电极间距为 lmlm 的立方体导体的电导，的立方体导体的电导，单位为单位为 S Smm1 1。对电解质溶液而言，令对电解质溶液而言，令 l/A=Kl/A=Kcellcell，K Kcellcell称为电导池常数。称为电导池常数。所以所以=G l/A=G K=G l/A=G Kcellcell3 3、摩尔电导率：、摩尔电导率：mm=/C=/C（）（）强电解质稀溶液的摩尔电导率强电解质稀溶液的摩尔电导率 mm与浓度有如下关系：与浓度有如下关系：mm=mm-A AC（）（）mm为无限稀释摩尔电导率。可见，以为无限稀释摩尔电导率。可见，以 mm
3、对对C作图得一直线，其截距即为作图得一直线，其截距即为 mm。弱电解质溶液中。在无限稀释的溶液中可认为弱电解质已全部电离。此时溶液的摩尔电导弱电解质溶液中。在无限稀释的溶液中可认为弱电解质已全部电离。此时溶液的摩尔电导率为率为 mm=V=V+m,+m,+V-+V-m,-m,-（）（）根据电离学说根据电离学说,可以认为可以认为,弱电解质的电离度弱电解质的电离度 等于在浓度时的摩尔电导等于在浓度时的摩尔电导 与溶液在无限与溶液在无限稀释时的电导稀释时的电导 mm之比之比,即即：=mm/mm（）（）4 4、弱电解质电离平衡常数：弱电解质、弱电解质电离平衡常数：弱电解质 ABAB 型的电离平衡常数：型
4、的电离平衡常数：K K=(C=(C2 2)/C)/C（1-1-）（）（）所以，通过实验测得所以，通过实验测得 即可得即可得 K K 值。值。把（）代入（）式可得把（）代入（）式可得K K=(C=(C mm2 2)/)/mmC C（mm-mm）（）（）或或C C mm=(=(mm2 2)K)K C C 1 1/mm-mmK K C C 以以 C C mm对对 1 1/mm作图，其直线的斜率为作图，其直线的斜率为(mm2 2)K)K C C，如知道，如知道 mm值，就可算出值，就可算出 K K。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；电导电极一只，量杯(50mL
5、)2 个；移液管（25mL）3 只；洗瓶一只；洗耳球一只。药品：（mol/m3）KCl 溶液；dm3)HAc 溶液；电导水。四、实验步骤四、实验步骤1.打开电导率仪开关，预热5min。溶液电导率的测定：(1)用移液管准确移入（mol/m3）KCl 溶液，至于洁净、干燥的量杯中；测定其电导率 3 次，取平均值。(2)再用移液管准确移入电导水，置于上述量杯中；搅拌均匀后，测定其电导率3次，取平均值。(3)再用移液管准确移出上述量杯中的溶液，弃去；再用移液管准确移入电导水，置于上述量杯中；搅拌均匀后，测定其电导率3 次，取平均值。(4)重复(3)的步骤。(5)重复(3)的步骤。(6)倾去电导池中的
6、KCl 溶液，用电导水洗净量杯和电极；量杯放回烘箱；电极用滤纸吸干。溶液和电导水的电导率的测定：(1)用移液管准确移入（mol/dm3）KCl 溶液，至于洁净、干燥的量杯中；测定其电导率 3 次，取平均值。(2)再用移液管准确移入已恒温的电导水，置于上述量杯中；搅拌均匀后，测定其电导率 3 次，取平均值。(3)再用移液管准确移出上述量杯中的溶液，弃去；再用移液管准确移入电导水，置于上述量杯中；搅拌均匀后，测定其电导率3 次，取平均值。(4)再用移液管准确移出上述量杯中的溶液，弃去；再用移液管准确移入电导水，置于上述量杯中；搅拌均匀后，测定其电导率3 次，取平均值。(5)倾去电导池中的 HAc
7、溶液，用电导水洗净量杯和电极；然后注入电导水，测定其电导率3 次，取平均值。(6)倾去电导池中的电导水，用电导水洗净量杯和电极；量杯放回烘箱；电极用滤纸吸干。五、数据记录与处理五、数据记录与处理1.数据记录大气压：室温：实验温度：已知数据：25下（mol/m3）KCl 溶液电导率=m-1；25时无限稀释的 HAc 水溶液的摩尔电导率=10-2（Sm2mol-1）。(1)测定 KCl 溶液的电导率：C/(molm-3)第一次141110-472910-437810-410-4(Sm-1)第二次141210-472910-437710-410-4第三次141110-472710-437610-41
8、0-4平均值10-410-437710-410-410-410-410-410-4(2)测定 HAc 水溶液的电导率：电导水的电导率=(H2O)/(Sm-1)=10-4C/(moldm-3)第一次2.数据处理（1）KCl 溶液的各组数据C/(molm-3)1,2561210-442010-429110-410-4(Sm-1)第二次61210-441910-429010-410-4第三次61110-441810-428910-410-4平均值10-441910-429010-410-4m/（S m2 mol-1）C/(mol1/2m-3/2)以 KCl 溶液的m 对C作图得一直线，其截距即为KC
9、l 的 m。由图可知斜率为10-4，截距为由 m=m-AC得出 m=m2mol-1(2)HAc 溶液的各组数据HAc 原始浓度：LC/m-1/Cmm/(molm-3)(Sm-1)（S-1 m-2 mol）/(Sm-1)2-1（S m mol）15431134K10-510-5m值，就可算出10-510-5K,并与上述10-5=-H2O以 Cm对 1/m作图，其直线的斜率为(m2)KC，如知道结果进行比较。由图可知此直线的斜率为10-5，所以(又因为m)2 KC=10-5，m=10-2（Sm2mol-1），C=1mol/L；所以 K=10-5/(10-2)211000)=10-5实验计算所得结果相对图得到的结果的相对误差=10-5)100%=%六、结果与讨论六、结果与讨论误差分析：1、移液管使用时存在误差，使得溶液浓度非理想浓度；2、更换待测液时，电导率仪的电极与未洗干净或未擦干，导致误差；3、电导水的电导率的测定误差；4、移液管操作时没有进行搅拌。有关已知数据：25下 L KCl 溶液电导率=Sm-1无限稀的 HAc 水溶液的摩尔电导率（25）m=10-2Sm2mol-1