电导法测定硫酸钡的溶度积　.ppt

* * * * * * * * * * * 电导法测定硫酸钡的溶度积 基础化学实验I（无机化学与化学分析实验） 化学国家级实验教学示范中心 Northwest University 1、BaSO4饱和溶液的制备----首次训练 2、电导率仪的使用----首次训练 3、离心机的使用----巩固练习 实验技能训练要点 一、实验目的 二、实验原理 三、实验步骤 四、结果与讨论 五、实验延伸 六、思考题 一、实验目的 1. 了解电导法测定难溶电解质溶度积的原理和 方法。 2. 学习电导率仪的使用。 二、实验原理 通过测定难容电解质溶液的电导或电导率，根据电导或电导率与浓度的关系，计算出难溶电解质的溶解度而计算出溶度积。 G = (1) 1.电导和电导率 电解质溶液的导电能力大小，可以用电阻R或电导G来表示，两者互为倒数： R∝ 或 R=ρ (2) 在一定温度下，两电极间溶液的电阻与两电极间的距离(l)成正比，与电极面积(A)成反比： ρ为比例常数，称为电阻率，它的倒数称为电导率，以K表示。K= ，单位为S·m-1。 由(1)和(2)式可得： G =K 或 K=G (3) 电导率κ表示相距1m，面积为1m2的两个电极之间的电导。式中的 称为电极常数或电导池常数。 由于实际应用中的G 单位太大，因此采用毫西(ms)或微西(μs)，而m则采用cm表示，即 1 s·m-1 =103 m s·cm-1 =106 μs·cm-1。 Λ0 = (s·m2·mol-1) (4) 2.摩尔电导(率)和溶度积 在一定温度下，相距1m的两个平行电极之间，含有1mol电解质溶液的电导，称为摩尔电导(或摩尔电导率)，以Λ0(希腊字母，名称Lambulla)表示，即 硫酸钡的溶解度很小，其饱和溶液可以看成是无限稀释的溶液，因而溶液中离子之间的相互影响可以忽落不记，所以溶液的摩尔电导(率) Λ0可以认为是两种离子摩尔电导之和： Λ0(BaSO4) =Λ0(Ba2+) +Λ0(SO42-) (5) c(BaSO4)= ( mol·dm-3) (6) 一些离子的Λ0 可以从物理化学手册或化学手册中查得，因此只要测得BaSO4饱和溶液的电导率或电导,利用(4)式就能算出BaSO4的浓度(即溶解度)而算出其溶度积： 在BaSO4的饱和溶液中，存在着下列平衡： BaSO4(s) Ba2+ + SO42- 在一定温度下，其溶度积为 Ksp(BaSO4) = c(Ba2+) ·c(SO42-)=c2(BaSO4) (7) 但在实验中，所测得的BaSO4 饱和溶液的电导率或电导，包含有水电离出的H+或OH- ，所以计算时必须减去，即 K(BaSO4)=K(BaSO4溶液)-K(H2O) 或 G(BaSO4)= G(BaSO4溶液)- G (H2O) (8) Ksp(BaSO4)= [ ]2 (9) 在25℃时 Ksp(BaSO4)= [ ]2 (10) ? ?根据(3)、(8)和(9)也可得到 Ksp(BaSO4)= [ ]2 (11) 至此，根据(2-26)、(2-27)和(2-28)式可以得出硫酸钡溶度积的计算式为 (一) 具体操作方法 1.BaSO4沉淀的制备 各取0.05 mol·L-1 BaCl2和H2SO4 溶液30mL加入两个小烧杯中 将H2SO4溶液加热近沸，在不断搅拌下，逐滴将BaCl2溶液 加入到H2SO4溶液中，加完后以表面皿作盖，继续加热煮沸5分钟，再小火保温10分钟，搅拌数分钟后，取下静置、陈化。当沉淀上面的溶液澄清时，用倾析法倾去上层清夜。 三、实验步骤 将沉淀和少量余液用玻璃棒搅成乳状，分次转移至离心管中，进行离心分离，弃去溶液。 在小烧杯中盛约40 mL蒸馏水，加