难溶盐溶度积的测定.doc

电导法测定PbSO4的溶度积 张玉 吴玲 一、实验目的 （1）掌握电导法测定难溶盐溶解度的原理和方法； （2）掌握电导率仪的使用方法； （3）注意有毒物质的排放。 二、基本原理 难溶电解质在水中会建立一种特殊的动态平衡。尽管难溶电解质无法溶解, 但仍有一部分阴阳离子进入溶液, 当这两个过程的速率相等时, 难溶电解质的溶解就达到平衡状态, 这样的平衡状态叫沉淀溶解平衡, 其平衡常数叫溶度积。在一定温度下, 一种难溶电解质的饱和溶液中形成一种多相离子平衡, 可表示为: AmBn( s) ? nAm+ ( aq) + mBn- ( aq) K sp= αn (Am+ ) αm( Bn- ) K sp 称为溶度积常数, 简称溶度积。若能测出难溶电解质的饱和溶液中相应离子浓度, 就可计算出溶度积。难溶盐的饱和溶液浓度很低，可以把浓度当做活度处理，即c≈α，所以: K sp= cn (Am+ ) cm ( Bn- ) 难溶盐PbSO4在其饱和溶液中存在如下溶解平衡： PbSO4（s）?Pb2+（aq）+ SO42-（aq） 其溶度积为： K sp= c (Pb2+ ) c (SO42-)=c（PbSO4） 本实验采用电导法测定PbSO4的溶度积，惠斯顿电桥 由电导率仪测出： 由离子独立移动定律，查表计算： 或 所以： K sp=c2（mol.m-3） 因温度对溶液的电导有影响，本实验在恒温下测定。电导测定不仅可以用来测定硫酸铅、硫酸钡、氯化银、碘酸银等难溶盐的溶解度，还可以测定弱电解质的电离度和电离常数，盐的水解度等。 三、实验仪器与试剂 （1）仪器 电导率仪1台，恒温水浴装置1套，滤纸若干，洗瓶1只，烧杯若干，玻璃棒一根。 （2）试剂 KCl标准溶液(0.1mol/L)，硝酸铅固体试样，去离子水。 四、实验步骤 （1）将恒温水浴温度调至25℃。 （2）制备PbSO4饱和溶液 准确称取PbSO4固体试样0.0045g（最好稍微过量一点），放入250ml烧杯中，用100ml容量瓶取100ml去离子水加入烧杯中，放入恒温槽中恒温并用玻璃棒搅拌溶解（由于PbSO4很难溶解，必要时用电炉加热溶解）。 （3）测定电导池常数kcell 取适量配置好的0.1mol/L KCl标准溶液，在恒温槽中恒温10分钟后，用电导率仪测其电导率，重复三次。 （4）测定电导水的的电导率 调节好电导率仪的电导池常数kcell，将电极和电导池用电导水洗干净并擦干，然后测电导水的电导率，重复三次。 （5）测定PbSO4饱和溶液的电导率 取适量的PbSO4饱和溶液于锥形瓶中并恒温，将电极用去离子水洗净，插入锥形瓶中测待测液的电导率，重复三次。 （6）拆洗实验仪器，含铅物质不能随便乱丢，要倒入指定点。 五、原始数据记录 气压：101.1KPa 室温：5 ℃ 实验温度：25℃ 查相关文献得：25℃下，0.1mol/L?KCl溶液的电导率为0.012852S/cm，PbSO4的溶解度为0.0045g每100g水，PbSO4的溶度积为2.5310-8。 氯化钾溶液的浓度：0.1mol/L? 表1标准样品电导率测量数据表 次数 电导（S） 1 10.2410-3 2 10.2010-3 3 10.2510-3 平均值 10.2310-3 ?表2 样品PbSO4饱和溶液电导率测量数据表 次数 水的电导率 （S/cm） 溶液的电导率（S/cm） 1 3.3610-6 51.2010-6 2 3.4010-6 51.410-6 3 3.4210-6 51.110-6 平均值 3．3910-6 51.210-6 六、数据处理?? 电导池常数?kcell10=0.012852/（10.2310-3）=1.254cm-1 溶质的电导率=51.210-6-3．3910-6 =47.8110-6S/cm=47.8110-4S/m 查附录表得：= 所以PbSO4饱和溶液的浓度：=47.8110-4/(10003.0210-2)=1.5810-4mol/L 溶度积 Ksp= C 2 =(1.5810-4)2 =2.5010-8 实验误差=（2.5010-8-2.5310-8）/2.5310-8100%=-1.29%。 六、注意事项 （1）配制溶液需用电导水（电导率小于1us/cm）。处理方法是，向蒸馏水中加入少量高锰酸钾，用硬质玻璃烧瓶进行蒸馏。 （2）饱和溶液必须经三次煮沸制备，以除去可溶性杂质。 （3）温度对电导有较大影响，所以测电导率时必须在恒温槽中恒温后方可测定。 （4）铂黑电极上的溶液不能擦，用滤纸吸，以免破坏电极表面积。电极不用时，应保存在蒸馏水中不可使之干燥，防止电极干燥老化。 （5）测水及溶液电导前，电极要反复冲洗干净，特别