电导法测定乙酸解离常数解读.ppt

物理化学－第二章 热力学第一定律 电导法测定乙酸解离常数 电导法测定乙酸解离常数 实验目的 实验原理 仪器和试剂 实验步骤 数据处理 思考题 实验目的 1. 学会用电导法测定一元弱酸的解离常数； 2. 熟悉电导池、电导池常数、溶液电导（或电导率）等相关基本概念； 3. 掌握电桥法测量溶液电导的实验方法和技术。 实验原理 根据Arrhenius（阿累尼乌斯）的电离理论，弱电解质在溶液中部分解离，离子和未解离的分子之间存在着动态平衡。如乙酸水溶液中，设c为乙酸的原始浓度， α为解离度，其解离平衡为： 本实验我们采用惠茨通电桥测溶液电阻的方法，先用已知电导率的KCl标准溶液测出一定条件下该溶液的电阻值RS，算出Kcell；然后使用同一电导池测定待测乙酸溶液的电阻Rx，根据上述公式可以得到解离常数K 。 试剂和仪器 试剂：0.01000mol/L KCl溶液，0.1mol/L 左右的HAc溶液（准确浓度c标于瓶签）。 仪器：XD—7型低频信号发生器1台，ZX56型电阻箱1台，SJ8001型示波器1台，恒温水浴1套，260型铂电导电极（镀铂黑）1支，带支管试管4支，25ml移液管1支，容量瓶2只（50ml，100ml各1只），小烧杯，洗瓶，导线若干。 实验步骤 1. 调节恒温水浴温度为25.00±0.05℃或 30.00±0.05℃。 2. 配制浓度为c/2和c/4的HAc溶液。 3. 用导线连接惠茨通电桥线路。G为示波器， 检查并调节示波器及低频信号发生器（输出频率为1000Hz）的各有关旋钮，然后接通各自电源，观察示波器屏幕，如果出现稳定的正弦波图形，说明接线正确，仪器工作状态也正常，可以进行下一步测定工作。 4. 电池常数的测定： （1）将电导电极和试管用蒸馏水洗净，然后用少量0.01000mol/L的KCl溶液涮洗3次；在试管中加入1/4～1/3容积的KCl溶液，并插入电导电极，将试管置于恒温水浴中恒温5分钟以上。 （2）将电阻箱的所有档位旋至0处，选择B点的落位处，取AC线上位置1，然后从最大档位（×1000）开始调节，每旋转一格，观察示波器屏幕上的正弦曲线的波幅变化，调至波幅最小为止。依次调节下一个档位（×100，×10，×1），最终使得屏幕上波幅减小为0，即形成一条直线，这时可认为电桥达到平衡状态，将电阻箱各档位的读数相加，即为电阻箱阻值R3。 （3）依次取AC线上位置2、3，重复步骤（1）、（2）两次，即一共测定3次，计算时取其平均值。 （4）HAc溶液电导的测定：按上述(1)~(3)的方法，用HAc溶液代替KCl溶液，依次测定浓度为c，c/2及c/4的HAc溶液的电阻值。 数据处理 将实验数据列表，然后按实验原理部分所述，分别计算电池常数Kcell和各浓度HAc溶液的解离常数K。已知数据：25℃下0.01000mol/L KCl溶液电导率=0.1413 S·m-1 ； 25℃时无限稀的HAc水溶液的摩尔电导率 =3.907×10-2S·m2·mol-1 附：数据记录参考格式： 溶液温度____℃ HAc溶液浓度：c:___mol/L、 c/2:______mol/L、 c/4:_____mol/L (1)电导池常数的测定结果： 思考题 1. 本实验的电桥为什么要选择使用1000Hz的交流电源？如为了防止极化，频率高一些不是更好吗？试权衡其利弊。 2. 结合本实验结果，分析当HAc浓度变稀时，Rx、 、 、 、K等怎样随浓度变化？你的实验结果与理论是否相符合？为什么？ 当G显示电流为0时： 1 2 3 3 2 1 电池常数Kcell(m-1) (Ω) Rx (Ω) R2 (Ω) R1 (Ω) R3 (Ω) 项目 次数 解离常数K 电离度 (S·m-1·mol-1) (S·m-1) (Ω) Rx (Ω) RBC (Ω) RAB (Ω) R3 (Ω) 3 2 1 3 2 1 3 2 1 测量次数 mol.m-3 mol.m-3 mol.m-3 c/4 c/2 c HAc浓度 (2)乙酸解离常数的测定：