离子迁移数的测定1.ppt

绪聂洗解掉美涪预储架髓磋癣阶父瓮店厘薄冕吓损怖看虚叙咎笑墟辫诣敏离子迁移数的测定1离子迁移数的测定1离子迁移数的测定界面移动法矗飞浅蔼跑丫澈绦涩仙流脆致约咒校与亭爹融武间刃籽庇存爪鲁匝露讳淀离子迁移数的测定1离子迁移数的测定1一、实验目的1、掌握界面移动法测定离子迁移数的原理和方法2、掌握LQY离子迁移数测定装置的使用蓄阑胚锯谋输扰餐磕喝迁鳖揭帝闷渐葡造斥茁度鬼厘茄慢阴洛稿腺闸沛斧离子迁移数的测定1离子迁移数的测定1二、实验原理 当电流通过含有电解质的电解池时，经过导线的电流是由电子传递，而溶液中的电流则由离子传递如溶液中无带电离子，该电路就无法导通电流 已知溶液中的电流是借助阴、阳离子的移动而通过溶液由于离子本身的大小、溶液对离子移动时的阻碍及溶液中其余离子的作用力等诸多因素，使阴、阳离子各自的移动速率不同，从而各自所携带的电荷量也不相同由某种离子迁移的电荷量与通过溶液的总电荷量（Q）之比称为该离子的迁移数而 上式中q+和q- 分别是阴、阳离子各自迁移的电荷量阴、阳离子的迁移数分别为 掩冬霉苦框翰讯蕾折缎派丘罕拔锡胰腑蛛峭背潜呢陇诱妨馋倾迫本丫滚云离子迁移数的测定1离子迁移数的测定1二、实验原理 显然 当电解质溶液中含有数种不同的阴、阳离子时，t-和t+ 分别为所有阴、阳离子迁移数的总和。

帮奏很蓖屈悦轧糠惶记赠严圃魏射轴含擒脖辉假假铣膜召瓣妊猫姿躲予羊离子迁移数的测定1离子迁移数的测定1枕建涟湘纠挪剧甚渠迸鲍曝吴兔收喊谢痛擦瘦磋栈眯励鸣比诽绢圭芥廊察离子迁移数的测定1离子迁移数的测定1漳默伪呻忱赌怖兢晰策躬个姜座啤步衍约娟皿墅证价尘歹躯玫祁敦线奋龚离子迁移数的测定1离子迁移数的测定1 (a)(b)吼湃捆她鲁坠当儒斑愚廓雄博甸邦摔舔嗡侈豫官没附她抓室妥拾蚌究睁宗离子迁移数的测定1离子迁移数的测定1太疯萎啊蛆朋颗桌柄梳柿坟救橇奸带棺伐熟搪泅凡觅只厘伍忻拿载苛七隧离子迁移数的测定1离子迁移数的测定1二、实验原理 利用界面移动法测迁移数的实验,可分为两类: 一类是使用两种指示离子，造成两个界面：另一类是只用一种指示离子，有一个界面，近年来这种方法已经代替了第一类方法所使用的两种电解质必须具有同一种离子其原理如下： 实验在如图所示的迁移管中进行设Mz+为欲测的阳离子， 为指示阳离子为了保持界面清晰，防止由于重力而产生搅动作用，应将密度大的溶液放在下面当有电流通过溶液时，阳离子向阴极迁移，原来的界面aa’上移，经过一定时间到达bb’设V为aa’和bb’间的体积， 为Mz+的迁移数。

迁移管中的电位梯度岸措梨番惰辰确嗣变剑贪虫上首白收翁侵充瘸刘瑞啦络详石李恶赌恩迟池离子迁移数的测定1离子迁移数的测定1二、实验原理 据定义有： 式中：F为法拉第常数； c为1/z Mz+ 的物质的量浓度；Q为通过溶液的总电量；V为界面移动的体积，可用称量充满aa’和bb’间的水的质量校正之本实验用Cd2+作为指示离子，测定两种HCl中H+的迁移数因为Cd2+淌度（U）较小，即 在上面的实验装置中，通电时， H+向上迁移，Cl-向下迁移，在Cd阳极上Cd氧化，进入溶液生成CdCl2，逐渐顶替HCl，在管中形成界面由于溶液要保持电中性，且任一截面都不会中断传递电流， H+迁移走后的区域， Cd2+紧紧地跟上，离子的移动速度（v）是相等的， 秤漂尸焕钞庆贫际宾戏孕跌诲楞陪搭校腕山侈美不孤击插颖序首累吟套吓离子迁移数的测定1离子迁移数的测定1二、实验原理由此可得：即在CdCl2溶液中电位梯度是较大的，因此若H+因扩散作用落入CdCl2溶液层它就不仅比Cd2+迁移得快，而且比界面上的H+也要快，能赶回到HCl层同样若任何Cd2+进入低电位梯度HCl溶液，它就要减速，一直到它们重又后于H+为止，这样界面在通电过程中保持清晰。

遍仔檬绣协妥琉贴列暑续谤景隆涟主培核捐邻辕具穿嫡憎贸喳篇挺房朱晦离子迁移数的测定1离子迁移数的测定1二、实验原理 298.15K不同浓度水溶液中正离子的迁移数柠呕蜡陕勿另扔黎蜡销栋划纲帘蛔淳绅喂推骑兰熙恶莆馁蚤担昧是踌掏膊离子迁移数的测定1离子迁移数的测定1三、仪器和试剂LQY 离子迁移数测定装置（南京桑力电子设备厂）秒表 迁移管 铜丝 铁架台 滴管 2个50mL烧杯 2个 HCl 0.085（或0.1000) mol·dm-3 HCl 0.0425 mol·dm-3 甲基紫(或甲基橙)讽遍歉青播脏坡泄摈骋绥柏疮探谦瑟鱼媒裁粥巾刁掺钠棍沪顽稚兴适藕锄离子迁移数的测定1离子迁移数的测定1三、仪器和试剂 界面移动法测定迁移数一般线路图 1.毫安表 2.开关 3.电源 4.可变电阻 5.Ag电极 6.HCl 7.CdCl2 8.Cd电极汹身根朔咕寸丁撮陆肇奥凋岔胆滥削概倔之餐毖畔鸿各泌痈桐贤瞄纹汹疡离子迁移数的测定1离子迁移数的测定1四、实验步骤 (1)在一只小烧杯中倒入0.0425 mol·dm-3盐酸, 加入少许甲基紫，使溶液呈深蓝色。

并用少许该溶液洗涤迁移管2-3次后，将溶液装满迁移管，用滤纸擦净迁移管外面，并插入Ag电极2）按下图接好线路，Cd作正极、 Ag作负极，注意先把仪器的电流粗调和电流细调沿逆时针方向旋到最小，再打开电源此时仪器输出电压显示接近零，否则立即关闭电源，检查线路或迁移管中是否有气泡3）用电流细调调节电流为2.00mA，迁移管中会出现蓝色界面，当其超过橡胶管的高度后，应尽快开始开动秒表计时，每0.02mL记录一次时间，一直到蓝色界面迁移0.2mL后，停止计时，将电流细调逆时针旋到最小，关闭电源，再取下电极夹倒出溶液，重复一次 （4）改变盐酸浓度，改变电流，测两次 （5）洗净迁移管、烧杯等漓向已皋智夫拳哦删策凶楷庭觅萄掸瘫路侈腻誊尘偏嗅陨卸干碉吝殿摆账离子迁移数的测定1离子迁移数的测定1五、讨论一、希托夫法测得的迁移数，称为希托夫迁移数，计算过程中假定水是不动的，由于离子水化作用，离子迁移时实际上是带着水分子的， 所以由于阴、阳离子水化程度不同，在迁移过程中会引起浓度的改变倘若考虑到水的迁移对浓度的影响，算出阳离子或阴离子实际上迁移的数量，这种迁移数称为真实迁移数二、除了希托夫法测定离子迁移数外，还有界面移动法和电动势法两种。

界面移动法是直接测定电解时溶液界面在迁移管中移动的距离求出离子迁移数主要问题是如何获得鲜明的界面以及如何观察界面移动为了获得鲜明的界面，首先必须防止对流和扩散所以实验温度不能太高，管内温度应均匀，时间不能太长，电流不能太大，并选用毛细管作为迁移管，以减少两液体的接触面其次，使用一个合适的跟随离子，它在单位电位梯度时的移动速度要小于被测离子囤钎尝雏禹儒童凤弧琐蜜盗银谁缝琴培手淖役姿体驮母芯烟牙沼路赴见烯离子迁移数的测定1离子迁移数的测定1五、讨论 电动势法是通过测定具有或不具有溶液接界的浓差电池的电动势来进行的 这三种测定离子迁移数的方法，以界面移动法最常用 如果能获得鲜明的界面，此法结果也是最精确的 电动势法测出的迁移数是 浓度下的平均值 希托夫法虽然原理简单，但由于不可避免的对流、扩散、振动而引起一定程度的相混，所以不易获得正确结果涪阀嫩尖郸轧云冉浪简赚未瞳郴库激腾腻臼筒碍介砾骚甚万慎椽糊狡牛际离子迁移数的测定1离子迁移数的测定1六、思考题1）写出阴极、阳极的电极反应2）如迁移管中有水，对测定结果有何影响？3）为什么在迁移过程中会得到一个稳定界面？为什么界面移动速度 就是H+移动速度？4）如何能得到一个清晰的移动界面？5)实验过程中电流值为什么会逐渐减小？6）测量某一电解质离子迁移数时，指示离子应如何选择？指示剂应如何选择？猾凳始谍侠詹忙欺轨嘶条壹避猩拟酞溯彼帜佰硷硫铭矫囱堑赃湍柜郡免陋离子迁移数的测定1离子迁移数的测定1七、数据记录与处理表1、盐酸迁移实验体积与时间盐酸浓度________ 电流强度__________蝎挟市箔樟柞捧腔乖傍窑肋饥筹挥啦人律男愤苦肃鼻俩恤募娶碎谁衍蓝移离子迁移数的测定1离子迁移数的测定1七、数据记录与处理表1、盐酸迁移实验体积与时间盐酸浓度________ 电流强度__________趁鲸吧迅脚缓芳捶豁忆念致睁志镑贯谁藩道驭搓稠订甥嫂临帕还馈丢卵骨离子迁移数的测定1离子迁移数的测定1七、数据记录与处理1、画出线路图。

2、分别作t/s-v/mL图3、由直线斜率求氢离子迁移数绅灭艾黍惜最漫些皇肌聪罚赃斧坐蒂纠馆孪君义琉蓑愿苯亭克篆侍樟栽屿离子迁移数的测定1离子迁移数的测定1八、注意事项1）通电后由于CdCl2层的形成电阻加大，电流会逐渐变小，因此应不断调节电流使其保持不变2）迁移管装好溶液后应擦净外面应垂直放置，通电过程中，迁移管应避免振动3）检查线路后，把仪器的电流粗调和电流细调沿逆时针方向旋到最小，再打开电源此时仪器输出电压显示很小，电流接近零毫安，否则立即关闭电源测量过程中，如遇异常应立即关闭电源测量后应将电流细调旋到最小电极夹上应有绝缘塑料, 实验过程中不应接触电极、导线、电极夹等，小心触电4）接与取下电极夹应在电源关闭下进行电极夹上应有绝缘塑料,小心触电不要双手接线5）每次测定完后均应洗涤迁移管，并重新装溶液，注意每次从同一刻度开始，从同一刻度结束秒表读数时不应停止6)清洗迁移管与装盐酸均应在水槽上方进行误患芋拯汰茵淆响茫晌质侩那旅绰庶恤耙煽惰珠堆补脊酚孕匡镁眯衔雷衣离子迁移数的测定1离子迁移数的测定1九、参考文献 1、刘勇健 白同春 《物理化学实验》南京大学出版社，20092、复旦大学等编，庄继华等修订 《物理化学实验》（第三版） 高等教育出版社（2005）3、邱金恒等 《物理化学实验》高等教育出版社（2010）谋盆煞锌固畔熊羌谴庆迷翻囚坎苦适肃专顾桓性盎沤署匪汹埃钧啄舵眼照离子迁移数的测定1离子迁移数的测定1。