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电导的测定及其应用实验报告wqf
宁 波 工 程 学 院
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 3月31号
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点到G来表示,它的单位是西门子,用符号S(西)表示,若将某电解质溶液放入两平行电板之间,两电极之间的距离为l,电极面积为A,则电导率可表示为
(1)
式中,k为电导率,电极间距离为l,电极面积为A,l/A为电导池常数Kcell,单位为m-1。
本实验是用一种已知电导率值的溶液先求出Kcell,然后把欲测溶液放入该电导池测出其电导值G,根据(1)式求出电导率k。
摩尔电导率与电导率的关系:
(2)
式中C为该溶液的浓度,单位为mol·m-3。
2、总是随着溶液的浓度降低而增大的。
对强电解质稀溶液,
(3)
式中是溶液在无限稀释时的极限摩尔电导率。A为常数,故将对作图得到的直线外推至C=0处,可求得。
3、对弱电解质溶液,
(4)
式中、分别表示正、负离子的无限稀释摩尔电导率。
在弱电解质的稀薄溶液中,解离度与摩尔电导率的关系为:
(5)
4、对于HAc,
(6)
HAc的可通过下式求得:
把(4)代入(1)得: 或
以C对作图,其直线的斜率为,如知道值,就可算出Ko
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:10.00(mol·m-3)KCl溶液,100.0(mol·m-3)HAc溶液,电导水
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用移液管准确移取10.00(mol·m-3)KCl溶液25.00 ml于洁净、干燥的量杯中,测定其电导率3次,取平均值。
⑵再用移液管准确移取25.00 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用移液管准确移出25.00 ml上述量杯中的溶液,弃去;再准确移入25.00 ml电导水,只于上述量杯中;搅拌均匀后,测定其电导率3次,取平均值。
⑷重复⑶的步骤2次。
⑸倾去电导池中的KCl溶液,用电导水洗净量杯和电极,量杯放回烘箱,电极用滤纸吸干
3、HAc溶液和电导水的电导率测定:
⑴用移液管准确移入100.0(mol·m-3)HAc溶液25.00 ml,置于洁净、干燥的量杯中,测定其电导率3次,取平均值。
⑵再用移液管移入25.00 ml已恒温的电导水,置于量杯中,搅拌均匀后,测定其电导率3次,取平均值。
⑶用移液管准确移出25.00 ml上述量杯中的溶液,弃去;再移入25.00 ml电导水,搅拌均匀,测定其电导率3次,取平均值。
⑷再用移液管准确移入25.00 ml电导水,置于量杯中,搅拌均匀,测定其电导率3次,取平均值。
⑸倾去电导池中的HAc溶液,用电导水洗净量杯和电极;然后注入电导水,测定电导水的电导率3次,取平均值。
⑹倾去电导池中的电导水,量杯放回烘箱,电极用滤纸吸干,关闭电源。
五、数据记录与处理
1、大气压:101.76kPa 室温:23.1℃ 实验温度:22.08℃
已知:25℃时10.00(mol·m-3)KCl溶液k=0.1413S·m-1;25℃时无限稀释的HAc水溶液的摩尔电导率=3.907*10-2(S·m2·m-1)
⑴测定KCl溶液的电导率:
c/( mol·m-3) k/(*10-4S·m-1) 第1次 第2次 第3次 平均值 10.0 1398 1395 1396 1396 5.00 715 715 715 715 2.50 365 366 366 366 1.25 183.9 183.7 183.6 183.6 0.625 94.80 94.90 94.80 94.83 ⑵测定HAc溶液的电导率:
电导水的电导率k(H2O)/ (S·m-1):3.10*10-4S·m-1
c/(mol·m-3) k’/(*10-4S·m-1) 第1次 第2次 第3次 平均值 95.09 582 581 582 581.7 47.55 398 398 397 397.7 23.78 272 272 272 272 11.89 184.8 184.7 184.6 184.
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