文档介绍：物理化学实验报告
专业班级姓名序号
同组姓名指导老师实验日期
实验名称实验五电导的测定及其应用
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、掌握恒水温水槽及电导率仪的使用方法。
二、实验原理
1、电解质溶液的导电能力通常用电导G来表示,若将电解质溶液放入两平行电极之间,设电极的面积为A,两电极的间的距离为l,则溶液的电导G为:
G = к(A / l) (1)
式中к为改溶液的电导率,-1;l/A为电导池常数,以Kcell来表示,它的单位为m-1。
由于电极的l和A不易精确测量,因此在实验中用一种已知电导率的溶液先求出电导池的常数Kcell,然后再把欲测的的溶液放入该电导池中测出其电导值,在根据上式求出其电导率。
在讨论电解质溶液的电导能力时常用摩尔电导率(Λm)这个物理量。摩尔电导率与电导率的关系:
Λm=K/C (2)
式中,C为该溶液的浓度,-3;-1。
注意,当浓度C的单位是mol/L表示时,则要换算成mol/m3,后再计算。
2、Λm总是随着溶液的浓度的降低而增大的。对强电解质稀溶液而言,其变化规律可以用科尔劳施经验公式表示:
Λm=Λ∞m -A√C (3)
式中,Λm是溶液在无限稀释时的极限摩尔电导率。对特定的电解质和溶剂来说,在一定温度下,是一个常数。所以,将Λm对√C作图得到的直线外推至C=0处,可求得。
3、对于弱电解质溶液来说,其Λm无法利用上式通过实验直接测定。但是,在弱电解质的稀薄溶液中,离子的浓度很低,离子的浓度很低,离子间的相互作用可以忽略,也可以认为它在C浓度时的解离度等于它的摩尔电导率Λm与其无限稀释摩尔电导率之比,即:
α=Λm/Λ∞m (4)
对于HAc,在溶液中电离达到平衡时,电离平衡常数Kc与原始浓度C和电离度α有以下关系:
HAc H+ + Ac-
t=0 C 0 0
t=t平衡 C(1-α) Cα Cα
K0= Cα2/[C0(1-α)] (5)
在一定温度下K0是常数,因此可以通过测定HAc在不同浓度时的代入(5)式中求出Kc。
综合可得出关系:
K0= CΛ2m/ [C0Λ∞m(Λ∞m-Λm)]
或CΛm=(Λ∞m)2 K0 C0(1/Λm)-Λ∞m K0 C0
以CΛm对1/Λm作图,其直线的斜率为(Λ∞m)2 K0 C0,如知道Λ∞m值,就可算出K0。
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:(mol·m-3)KCl溶液,(mol·m-3)HAc溶液,电导水。
四、实验仪器装置图
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(mol·m-3) ml于洁净、干燥的量杯中,测定其电导率3次,取平均值。
⑵ 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 ml上述量杯中的溶液