文档介绍：实验六:电导法测弱电解质的电离平衡常数一、实验目的: 1、掌握惠斯登电桥法测定电导的原理。 2、学会实验测量的操作技术。 3、学会图解法求算解离度,了解电导测定的应用。二、实验原理:电解质溶液的导电能力由电导G来量度,它是电阻的倒数,即: 电导的单位是“西门子”,符号为“S”,。将电解质溶液放入两平行电极之间,若两电极距离为l,电极面积为A,则溶液的电导为: 式中电导率,其物理意义是l=1m,A=1m2时溶液的电导,其单位为S·m-1。定义电导池系数则通常将一个电导率已知的电解质溶液注入电导池中,测其电导,根据上式即可求出Kcell。在研究电解质溶液的导电能力时,经常使用摩尔电导率,其定义为: 式中c为电解质溶液的浓度,的单位是:S·m2·mol-1。对于弱电解质(例如醋酸)来说,由于其电导率很小,所以测得的溶液的电导率应包括水的电导率,即电解质溶液是由正、负离子的迁移来传递电流的,在弱电解质溶液中,只有解离部分的离子才对电导有贡献,而在无限稀释的溶液中,电解质全部解离,其摩尔电导率是正、负离子的极限摩尔电导率之和。即式中ν+,ν-分别为正、负离子的化学计量数,可查表得到。与的差别来自两个因素,一是电解质的不完全电离,二是离子间的相互作用。若溶液中离子浓度很低,彼此相隔较远,相互作用力可以忽略,则与之间的关系可表示为: (推导) 式中α为弱电解质的解离度。醋酸在水溶液中有下列平衡: 其解离平衡常数为(推导) 将代入上式整理可得此式称为奥斯特瓦尔德(Ostwald)稀释定律。改写成线性方程为: 以对作图得一直线,斜率为,截距为,由此可求得和(推导): 整理可得: 电解质溶液的电导通常利用惠斯登(Wheatston)电桥测量,但测量时不能用直流电源,因直流电流通过溶液时,导致电化学反应发生,不但使电极附近溶液的浓度改变引起浓差极化,还会改变两极的本质。因此必须采用较高频率的交流电,其频率通常选为1000Hz。另外,构成电导池的两极采用惰性铂电极,以免电极与溶液间发生化学反应。惠斯登电桥的线路如图8-1所示,其中S为交流信号发生器,R1、R2和R3是三个可变交流变阻箱的阻值,Rx为待测溶液的阻值,H为耳机(或示波器),C1为在R3上并联的可变电容器,以实现容抗平衡。测定时,调节R1、R2、R3和C1,使H中无电流通过,此时电桥达到了平衡。则有: 即 Rx的倒数即为溶液的电导,即由于温度对溶液的电导有影响,因此实验应在恒温条件下进行。,求得电导池系数通过测定水、醋酸溶液的电导G,分别求出其电导率根据两式计算出各浓度醋酸溶液的,最后以三、仪器与药品交流信号发生器 1台恒温槽 1台(图)示波器 1台(图)可变电阻箱 1个(图)电导电极 1个(图)电导池 1个(图)10mL移液管 ·dm-3***化钾溶液、·dm-3乙酸溶液、电导水四、实验步骤1、按8-1图连接好惠斯登电桥测量线路,调节恒温槽温度至25℃。 2、测定电导水的电导。依次用蒸馏水、电导水洗电极及电导池各三次,在电导池中装入电导水,水面高度应高于电极铂片2mm以上,放入恒温槽中恒温后,测定其电阻。然后更换电导水,再测定两次,取其平均值。 3、测定醋酸溶液的电导。·dm-3醋酸溶液注入电导池中,测定其电阻。用移液管