电导法测定弱电解质的电离度

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:scm

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:scmmol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

Cm

m

2



m

m

m

…………………………⑷

或者

Cm

2

KC

1m

mKC………………⑸

在一定温度下,醋酸在溶液电离达到平衡时,如以Cm对

2

1m

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。 KmmC,

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

mHmAc……………………⑹



【实验步骤】

1. 调节恒温槽温度在250±0.1℃

2. 用容量瓶将0.1000moldm3HAc溶液加蒸馏水稀释成0.0500、0.0250、0.0125、

0.00625moldm3四种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0.00625moldm3HAc溶液荡涤2至3次,最后注入0.00625moldm

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0.1000moldmHAc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.HAc390.7Scmmol

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。

KC1.54871E-05

4. 以Cm对

1m

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=mKC,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:scm

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:scmmol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

Cm

m

2



m

m

m

…………………………⑷

或者

Cm

2

KC

1m

mKC………………⑸

在一定温度下,醋酸在溶液电离达到平衡时,如以Cm对

2

1m

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。 KmmC,

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

mHmAc……………………⑹



【实验步骤】

1. 调节恒温槽温度在250±0.1℃

2. 用容量瓶将0.1000moldm3HAc溶液加蒸馏水稀释成0.0500、0.0250、0.0125、

0.00625moldm3四种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0.00625moldm3HAc溶液荡涤2至3次,最后注入0.00625moldm

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0.1000moldmHAc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.HAc390.7Scmmol

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。

KC1.54871E-05

4. 以Cm对

1m

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=mKC,求得Kc=1.74894E-05

2


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