化学与材料科学学院应用化学研究所
综合化学实验报告
实验名称 电导法测定弱电解质的电离度
【目的要求】
1. 用电导法测定醋酸的电离度和电离平衡常数。 2. 了解溶液电导的基本概念。
【实验原理】[1**********]
醋酸在溶液中电离达到平衡时,其电离平衡常数KC、浓度C和电离度之间存在以下
C
2
关系: KC
1
……………………⑴
在一定温度下KC是一个常数,因此可以通过测定醋酸在不同浓度下的电离度,代入上式计算得到KC值。
醋酸溶液的电离度可用电导法来测定。
电解质溶液是靠正负离子的迁移来传递电流。电解质溶液的电导率k不仅与温度有关,而且还与溶液的浓度有关,通常用摩尔电导率m这个量值来衡量电解质溶液的导电本领。当电解质溶液无限稀释时的摩尔电导率称之为无限稀释摩尔电导率m。
电导率定义:电导率是指相距1厘米,面积1平方厘米时溶液的电导,单位:scm
1
。
摩尔电导率:含有一摩尔电解质的溶液,全部置于相距1厘米的两个电极之间,在这样的实验条件下,两电极之间的电导称为摩尔电导率m,单位:scmmol与电导率之间有以下的关系:
m
1000C
k…………………⑵
2
1
。摩尔电导率
根据电离学说,弱电解质溶液的电离度随着溶液的稀释而增大,当溶液无限稀释时,1。则弱电解质全部电离,在一定温度下,溶液的摩尔电导率与离子的真实浓度成正比,因而也与电离度成正比,所以弱电解质溶液的电离度应等于溶液浓度为C时的摩尔电
导率m和溶液在无限稀释时的摩尔电导率m之比,即
m
m
…………………………⑶
将⑶式代入⑴式得:
KC
Cm
m
2
m
m
m
…………………………⑷
或者
Cm
2
KC
1m
mKC………………⑸
在一定温度下,醋酸在溶液电离达到平衡时,如以Cm对
2
1m
作图应得一直线,直线斜率
为,如已知,由斜率可求出HAc电离平衡常数。 KmmC,
根据离子的独立运动定律,HAc的可以根据离子无限稀释的摩尔电导率计算出来。 m
m
HAc
mHmAc……………………⑹
【实验步骤】
1. 调节恒温槽温度在250±0.1℃
2. 用容量瓶将0.1000moldm3HAc溶液加蒸馏水稀释成0.0500、0.0250、0.0125、
0.00625moldm3四种HAc溶液 3. 测定醋酸溶液的电导率
用蒸馏水洗净一支试管及铂黑电导电极,再用少量0.00625moldm3HAc溶液荡涤2至3次,最后注入0.00625moldm
3
HAc溶液,置恒温槽恒温5∽10分钟后,测定其电导率,
3
同法依次测定0.0125、0.0250、0.0500、及0.1000moldmHAc溶液的电导率。
4. 倒去试管中的HAc溶液,用自来水冲洗后,再用蒸馏水荡洗2∽3次试管及电导电极,
注入蒸馏水测定电导率,然后换溶液再测两次,求其平均值。 【数据处理】
1. 将实验测得不同浓度HAc溶液的电导率值填入下表
2. 将蒸馏水的电导率填入下表
3. 将不同浓度HAc溶液的平均电导率减去蒸馏水的电导率,并将数据代入⑵式中计算其
摩尔电导率。按公式⑶计算出HAc在各个浓度时的电离度,已知25℃时,
m.HAc390.7Scmmol
2
1
,按公式⑷计算HAc的电离平衡常数KC,并求其平均值。
将各值填入下表。
KC1.54871E-05
4. 以Cm对
1m
作图应得一直线,直线斜率为KC,,由此计算出KC,并与计算m
2
的KC值相比较。 由图可得,斜率为2.6697
根据斜率=mKC,求得Kc=1.74894E-05
2
化学与材料科学学院应用化学研究所
综合化学实验报告
实验名称 电导法测定弱电解质的电离度
【目的要求】
1. 用电导法测定醋酸的电离度和电离平衡常数。 2. 了解溶液电导的基本概念。
【实验原理】[1**********]
醋酸在溶液中电离达到平衡时,其电离平衡常数KC、浓度C和电离度之间存在以下
C
2
关系: KC
1
……………………⑴
在一定温度下KC是一个常数,因此可以通过测定醋酸在不同浓度下的电离度,代入上式计算得到KC值。
醋酸溶液的电离度可用电导法来测定。
电解质溶液是靠正负离子的迁移来传递电流。电解质溶液的电导率k不仅与温度有关,而且还与溶液的浓度有关,通常用摩尔电导率m这个量值来衡量电解质溶液的导电本领。当电解质溶液无限稀释时的摩尔电导率称之为无限稀释摩尔电导率m。
电导率定义:电导率是指相距1厘米,面积1平方厘米时溶液的电导,单位:scm
1
。
摩尔电导率:含有一摩尔电解质的溶液,全部置于相距1厘米的两个电极之间,在这样的实验条件下,两电极之间的电导称为摩尔电导率m,单位:scmmol与电导率之间有以下的关系:
m
1000C
k…………………⑵
2
1
。摩尔电导率
根据电离学说,弱电解质溶液的电离度随着溶液的稀释而增大,当溶液无限稀释时,1。则弱电解质全部电离,在一定温度下,溶液的摩尔电导率与离子的真实浓度成正比,因而也与电离度成正比,所以弱电解质溶液的电离度应等于溶液浓度为C时的摩尔电
导率m和溶液在无限稀释时的摩尔电导率m之比,即
m
m
…………………………⑶
将⑶式代入⑴式得:
KC
Cm
m
2
m
m
m
…………………………⑷
或者
Cm
2
KC
1m
mKC………………⑸
在一定温度下,醋酸在溶液电离达到平衡时,如以Cm对
2
1m
作图应得一直线,直线斜率
为,如已知,由斜率可求出HAc电离平衡常数。 KmmC,
根据离子的独立运动定律,HAc的可以根据离子无限稀释的摩尔电导率计算出来。 m
m
HAc
mHmAc……………………⑹
【实验步骤】
1. 调节恒温槽温度在250±0.1℃
2. 用容量瓶将0.1000moldm3HAc溶液加蒸馏水稀释成0.0500、0.0250、0.0125、
0.00625moldm3四种HAc溶液 3. 测定醋酸溶液的电导率
用蒸馏水洗净一支试管及铂黑电导电极,再用少量0.00625moldm3HAc溶液荡涤2至3次,最后注入0.00625moldm
3
HAc溶液,置恒温槽恒温5∽10分钟后,测定其电导率,
3
同法依次测定0.0125、0.0250、0.0500、及0.1000moldmHAc溶液的电导率。
4. 倒去试管中的HAc溶液,用自来水冲洗后,再用蒸馏水荡洗2∽3次试管及电导电极,
注入蒸馏水测定电导率,然后换溶液再测两次,求其平均值。 【数据处理】
1. 将实验测得不同浓度HAc溶液的电导率值填入下表
2. 将蒸馏水的电导率填入下表
3. 将不同浓度HAc溶液的平均电导率减去蒸馏水的电导率,并将数据代入⑵式中计算其
摩尔电导率。按公式⑶计算出HAc在各个浓度时的电离度,已知25℃时,
m.HAc390.7Scmmol
2
1
,按公式⑷计算HAc的电离平衡常数KC,并求其平均值。
将各值填入下表。
KC1.54871E-05
4. 以Cm对
1m
作图应得一直线,直线斜率为KC,,由此计算出KC,并与计算m
2
的KC值相比较。 由图可得,斜率为2.6697
根据斜率=mKC,求得Kc=1.74894E-05
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