电导法测定的应用.doc

电导法测定PbSO4的溶度积 一、实验目的 1．了解溶液的电导，电导率和摩尔电导的概念。 2．测量电解质溶液的摩尔电导及难溶盐的溶解度。 二、实验原理 (1) 在难溶电解质PbSO4的饱和溶液中，存在下列平衡： PbSO4（s）＝Pb2+ (aq) + SO42- (aq) 如设难溶电解质 PbSO4在纯水中的溶解度为C（mol/L），则其溶度积为Ksp (PbSO4) = C2 。难溶电解质的饱和溶液可近似地看成无限稀释溶液，离子间的影响可忽略不计。这时溶液的摩尔电导为极限摩尔电导，以表示。可由物理化学手册查得。因此只要测得PbSO4饱和溶液的电导率，根据下式，就可以计算出PbSO4摩尔溶解度C： C =κ(PbSO4)·1/1000 (PbSO4) 则： Ksp ( PbSO4) = [κ(PbSO4)·1/1000 (PbSO4)]2 =C2 (2) 溶液与沉淀的分离方法有三种：倾析法、过滤法、离心分离法。 ① 倾析法 当沉淀的比重较大或结晶的颗粒较大，静止后能很快沉降至容器的底部时，常用倾析法进行分离洗涤。SO4固体（AR），0.1mol/l KCl，去离子水。 四、实验步骤 l、调节恒温槽温度至25.0土0.l℃。 2、测定电导池常数Kcell 将电导池和铂电极用少量的0.1 mol/LKCl溶液洗涤2~3次后，装入0.1mol/LKCl溶液，恒温后，用电导率仪测其电导率，重复测定三次。 3、PbSO4饱和溶液的制备 (1)取适量PbSO4固体放到烧杯中，加适量去离子水，然后将烧杯放置于电炉水加热并搅拌, 使固体全部溶解。冷却到室温，用倾去法去掉清液，再用近沸的蒸馏水洗涤沉淀，重复洗涤沉淀5～6次（为了提高洗涤效果，每次应尽不留母液）。最后在洗涤的PbSO4 沉淀中加入20 ml蒸馏水，煮沸5～10 min ，并不断搅拌，冷却至室温。 (2) 用电导率仪测定上面制得的PbSO4饱和溶液和蒸馏水的电导率 。 4、测定去离子水的电导率 取约50 ml去离子水放入一干燥的100ml烧杯中，待恒温后，测电导率三次，求平均值。 五、注意事项： 1．洗涤PbSO4沉淀可用倾析法，也可用离心分离法洗涤。为了提高洗涤效果，不仅要进行搅拌，而且尽量将每次的洗涤液倾尽或吸出。 2．为了保证PbSO4饱和溶液的饱和度，在测定κPbSO4时，在盛PbSO4饱和溶液的容器下层一定要有PbSO4 晶体，上层为清液。如未等PbSO4沉淀沉降，就测定κ(PbSO4) ，不仅污染了电极而且造成测定误差。 3．本实验所以纯水的电导率要求κH2O 5.0μS·cm-1，否则对测定带来较大的误差。 4．本实验的成败关键是制得的PbSO4 是否纯净，影响PbSO4纯净的因素:是水的纯度、PbSO4沉淀的沉淀条件的控制以及沉淀的洗涤等，必须认真对待每步操作过程。 六、数据记录与处理 1、实验温度：25℃ 2、数据原始记录：(单位：S/ cm) 测量值 第一次 第二次 第三次 平均值 0.1mol/l KCl溶液 10.40×10-3 10.41×10-3 10.41×10-3 10.41×10-3 饱和PbSO4溶液 55.0×10-6 55.1×10-6 55.0×10-6 55.0×10-6 去离子水 3.89×10-6 3.88×10-6 3.90×10-6 3.89×10-6 3、数据处理 （1）、根据0.1mol/l KCl溶液的测量值可计算出电导池常数Kcell，查文献得当温度T=25℃时，0.1mol/l KCl溶液的电导率为κ=1.288( s/m)。 Kcell=κ/G=1.288÷10.41×10-3=123.7（m-1） （2）、根据饱和PbSO4溶液的电导率和去离子水的电导率可求得饱和PbSO4溶液的真实电导率 κ=55×10-6 - 3.89×10-6 =55.11×10-6 （s/cm）=55.11×10-4（s/m） （3）、查文献得当温度T=25℃时，PbSO4的=302×10-4（s/m）。 根据无限稀溶液的电导率计算公式=κ/c得： C=κ/1000=（55.11×10-4）/（1000×302×10-4）=1.69×10-4（mol/L） Ksp=C2=(1.69×10-4)2= 2.86×10-8（mol.m-3） （4）、误差分析： 查文献得当温度T=25℃时PbSO4的溶度积Ksp=2.53×10-8。 相对误差=（2.86×10-8- 2.53×10-8）/(2.53×10-8)×100%=13% 七、实验思考 1、为什么κ（PbSO4）