电导的测定及其应用实验报告.docx

电导的测定及其应用一、实验目的1、测量KC1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1、电导 G 可表示为：(1)式中，k为电导率，电极间距离为1,电极面积为A, 1/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摩尔电导率与电导率的关系：G,根据（1）式求出电导率k2)式中C为该溶液的浓度，单位为mol • m-33)2、'总是随着溶液的浓度降低而增大的 对强电解质稀溶液， 加=盃_丄„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\对作图得到的直线外推 至c=0处，可求得■■j* OO a OO g ji oo-Am — v -i- + + v _ -3、对弱电解质溶液， （4）式中二、八 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：(5)对于 HAc, '一1-佥 （6）HAc的.可通过下式求得：-以C、对把（4）代入（1）得：或作图,其直线的斜率为如知道'；•值，就可算出Ko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 (mol ・m-3) KCl 溶液，100.0 (mol ・ m-3) HAc 溶液，电导水 四、实验步骤1、打开电导率仪开关，预热 5min。

2、KCl 溶液电导率测定：⑴用移液管准确移取10.00 (mol • m-3) KC1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⑵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⑶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⑷重复⑶的步骤2次⑸倾去电导池中的KC1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3、 HAc 溶液和电导水的电导率测定：⑴用移液管准确移入100.0 (mol • m-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⑵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⑶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⑷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 ⑸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，测定电导水的电导 率 3 次，取平均值。

⑹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1、大气压：102.08kPa 室温：17.5°C 实验温度：25°C已知：25C时10.00 (mol・m-3) KCl溶液k=0.1413S・m-1； 25C时无限稀释的HAc水溶液的摩 尔电导率=3.907*10-2 (S ・ m2 ・ m-1)⑴测定KCl溶液的电导率：c/( mol • m-3)k/(S ・ m-1)第1次第2次第3次平均值10.01422*10-41415*10-41415*10-41417*10-45.00722*10-4722*10-4723*10-4722*10-42.50370*10-4370*10-4371*10-4370*10-41.25184.4*10-4184.6*10-4184.7*10-4185*10-40.62594.8*10-495.0*10-494.7*10-495*10-4⑵测定HAc溶液的电导率：电导水的电导率k(H2O)/ (S・m-1)： 7 *10-4S・m-1c/( mol • dm-3)k'/(S • m-1)第1次第2次第3次平均值0.100609.1*10-4609.1*10-4609.1*10-4609.1*10-40.050460.1*10-4460.1*10-4460.1*10-4460.1*10-40.025338.1*10-4338.1*10-4337.1*10-4337.77*10-40.0125262.1*10-4262.1*10-4262.1*10-4262.1*10-42、数据处理⑴将KC1溶液的各组数据填入下表内:C/( mol • m-3)10.05.002.501.250.625凡M(S • m2 • mol-1)141.7*10-4144.4*10-4148*10-4148*10-4152*10-4Jc /(mol1/2 • m-3/2)3.162.241.581.120.79eltiTsixA0.01520.01500.01480.01460.01440.01420.01400.51.01.52.02.53.03.5以KC1溶液的 '对作图X Axis Titlem2 • mol-1根据"旷盃，截距即为I,,得3=154*10-4 S •(2)HAc溶液的各组数据填入下表内：HAc 原始浓度：0.1127 mol • dm-3cmol • dm-3S m-1A,S ■ m2 ■ mol _1S，-m-3 - molSKo0.1000496.2*10-44.96*10-42.02*103496.2*10-40.01271.63*10-51.753*10-50.0500347.3*10-46.95*10-41.44*103347.5*10-40.01781.61*10-50.0250225.0*10-49.00*10-41.11*103225.0*10-40.02301.35*10-51.753*10-50.0125149.3*10-41.94*10-35.15*102242.5*10-40.04971.69*10-5k = k'- kH2OuS.cm-1=10-4S • m-1C ” =0.1127 mol • dm-3=112.7 mol • m-3HAckH2O =7*l°-4S・m-lk(HAc 测量)=560*10-4 S ・ m-1 k(HAc)= k(HAc 测量)-kH2O=553*10-4 S ・ m-1A m=553*10-4/112.7=4.91*10~4 S • m2 • mol-1A m -1=2.04*103 S-1 • m-2 • mol C =k=553*10-4 S • m-1a =4.91*10-4/3.907*10-2=0.0126Kc=0.1127*0.01262/1*(1-0.0126)=1.81*10-5直线的斜率|以C、对•” "作图应得一直线，直线的斜率为以；「’，由此求得K。

于上述结果进行比较 =2.87*10-5 所以：Ko=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、实验结果与分析查阅KCI溶液 的标准值为0.01499 S・m2・mol-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某一瓶 配制出现偏差，则将影响到后面的几瓶，因此在溶液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，即某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 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。