電導(dǎo)法測定弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)及數(shù)據(jù)處理

1、電導(dǎo)法測定醋酸電離常數(shù)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解溶液電導(dǎo)、電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)率的概念；2. 測量電解質(zhì)溶液的摩爾電導(dǎo)率，并計(jì)算弱電解質(zhì)溶液的電 離常數(shù)。二、實(shí)驗(yàn)原理電解質(zhì)溶液是靠正、負(fù)離子的遷移來傳遞電流。 而弱電解質(zhì) 溶液中，只有已電離部分才能承擔(dān)傳遞電量的任務(wù)。在無限稀釋的溶液中可以認(rèn)為電解質(zhì)已全部電離， 此時(shí)溶液的摩爾電導(dǎo)率為 Am,而且可用離子極限摩爾電導(dǎo)率相加而得。一定濃度下的摩爾電導(dǎo)率 Am與無限稀釋的溶液中摩爾電導(dǎo) 率A" m是有差別的。這由兩個(gè)因素造成，一是電解質(zhì)溶液的不完 全離解，二是離子間存在著相互作用力。所以，Am通常稱為表A8Am/A m=0 + + U-)/(U+

2、 + U-)COCO觀摩爾電導(dǎo)率。A m/ A m= DC若 u+= u-', u+“=uL貝U式中oc為電離度。AB型弱電解質(zhì)在溶液中電離達(dá)到平衡時(shí)，電離平衡常數(shù)Ka?,起始濃度C0 ,度 /有以下關(guān)系：ABA+ + B-起始濃度mol/L :C000平衡濃度 mol/L :Co - (1- o)oCooCoKc?=c(A+)/c?c(B-)/c?/ c(AB)/ c?=Co &(1- o)=CoAm2/C?A、( A“m-A m)根據(jù)離子獨(dú)立定律，A 8 m可以從離子的無限稀釋的摩爾電導(dǎo) 率計(jì)算出來。A m可以從電導(dǎo)率的測定求得，然后求出Ka?oA mC0/c? = A”

3、m2Kc?/ A m"mKc?通過A mC0/c 1/ A m作圖，由直線斜率=A m2Kc',可求出Kc °三、儀器與試劑DDS-11A(T)型電導(dǎo)率儀1臺(tái)；恒溫槽1套；0.1000mol/L醋酸溶液。四、實(shí)驗(yàn)步驟1. 調(diào)整恒溫槽溫度為 25C ± 0.3 Co2. 用洗凈、烘干的義形管 1支，加入20.00mL的0.1000mol/L醋酸溶液，測其電導(dǎo)率。3. 用吸取醋酸的移液管從電導(dǎo)池中吸出10.00mL醋酸溶液棄去，用另一支移液管取10.00mL電導(dǎo)水注入電導(dǎo)池，混合均勻，溫度恒定后，測其電導(dǎo)率，如此操作，共稀釋4次。4. 倒去醋酸溶液，洗凈電導(dǎo)池

4、，最后用電導(dǎo)水淋洗。注入 20mL電導(dǎo)水，測其電導(dǎo)率。五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1. 本實(shí)驗(yàn)配制溶液時(shí)，均需用電導(dǎo)水。2. 溫度對(duì)電導(dǎo)有較大影響，所以整個(gè)實(shí)驗(yàn)必須在同一溫度下進(jìn)行。每次用電導(dǎo)水稀釋溶 液時(shí)，需溫度相同。因此可以預(yù)先把電導(dǎo)水裝入錐形瓶，置于恒溫槽中恒溫。六、數(shù)據(jù)記錄及處理第一次實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)溫度:25.2C,電導(dǎo)池常數(shù) K(l/A):0.94 m -1,二m=390.72 s.cm2/mol-1表1醋酸電離常數(shù)的測定c(HAC) mol.L-1電導(dǎo)率k /us.cm-1A ms.m2.mol-1電離度a?KcK 1K 2K 3K平1.000 X 10-15.20 1025.20 1025.2

5、0 1025.20 1025.17 10-40.01421.78 10-55.000 x 10-23.75 1023.76 1023.74 1023.75 1027.44 10-40.01991.85 10-52.500 X 10-22.62 1022.66 1022.68 1022.65 1021.05 10-30.02751.85 10-51.250 X 10-31.86 1021.87 1021.88 1021.87 1021.47 10-20.03971.85 10-56.250 X 10-41.30 1021.29 1021.28 1021.29 1022.02 10-20.0545

6、1.76 10-5電導(dǎo)水2.902.892.912.90K：（平均值）=1.82刈0-5計(jì)算： Am/s.m2.mo1=( n hac - n 電導(dǎo)水)uscm-1 xi0-4/c(HAC)mol .L-1 刈03=(K HAC - k電導(dǎo)水)10-7/c(HAC)Am(1)=(0.520103-2.90)/(1.00010-1)M0-7=5.1710-4s.m2.mol-1Am(2)=(0.375103-2.90)/(5.00010-2)X0-7=7.4410-4s.m2.mol-1Am(3)=(0.265103-2.90)/(2.50010-2)X0-7=1.05X0-3s.m2.mol-

7、1Am(4)=(0.187103-2.90)/(1.25010-3)X0-7=1.47X0-2s.m2.mol-1Am(5)=(0.129103-2.90)/(6.25010-4)X0-7=2.02X0-2s.m2.mol-1A m(HAC)= A m(H +)+ A m(AC -)=349.82s.cm2.mol-1 +40.9s-cm2-mol-1=390.72 s.cm2/mol=3.9072 1W-2sm2.mol-1- co(x= A m/ A mo(1)= 5.17 t0-4/ 3.9072 1區(qū)2=0.0142妃)=7.44 t0-4 / 3.9072 10靈=0.0199o(3

8、)= 1.05 t0-3 / 3.9072 10靈=0.0275o(4)= 1.47 t0-2 / 3.9072 102=0.0397o(5)= 2.02 t0-2/ 3.9072 1區(qū)2=0.0545Kc =C0 A m2/ A m( A m-A m)Kc?(1)=1.0001。1 X5.1710-4)2/390.72(390.72-5.17)10-8=1.7810-5Kc?(2)=5.0001。2乂7.4410-4)2/390.72(390.72-7.44)10-8=1.8510-5Kc?(3)=2.5001E-2X1.0510-3)2/390.72(390.72-1.05)10-8=1.

9、8510-5Kc?(4)=1.250t0-3 X1.4710-3)2/390.72(390.72-1.47)10為=1.8510-5Kc?(5)=6.2501。3乂2.0210-3)2/390.72(390.72-2.02)10年1.7610-5Kc?(平均值)=1.82 1。5表2醋酸電離常數(shù)的測定c(HAC) mol.L-1A msm2.mol-1C0/c? A ms.m2.mol-11/A m mol .s-1 .m-21.000 x 10-15.17 10-45.171 10-51.93 1035.000 X 10-27.44 10-43.721 10-51.34 1032.500 X

10、 10-21.05 10-32.624 10-59.52 1021.250 X 10-31.47 10-31.841 10-56.8 1026.250 X 10-32.02 10-31.261 10-54.95 102直線斜率=2.721 X10-8 s2.m4.mol-2Kc?=1.78 10-50.00005 -0.00004 - 0.00003 -m 0 0.00002 -.0.00001 -400 600 800 1000120014001600180020001/ Am/s.m2.mol-1直線斜率=A 8m2Kc? =2.721 10-8, Kc?=2.721 10'8/(

11、390.72 10-4)2=1.78 M0'5第二次實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)溫度：24.9 C ,電導(dǎo)池常數(shù) K(l/A):0.94 m 一1, A”m=390.72 s.cm2/mol-1表1醋酸電離常數(shù)的測定c(HAC) mol.L-1電導(dǎo)率k /us.cm-1A ms.m2.mol-1電離度a?KcE 1K 2K 3K平1.000 x 10-15.22 1025.22 1025.22 1025.22 1025.19 10-40.01331.79 10-55.000 X 10-23.72 1023.73 1023.72 1023.72 1027.38 10-40.01891.82 10-52.5

12、00 X 10-22.65 1022.66 1022.68 1022.66 1021.05 10-30.02691.86 10-51.250 X 10-31.86 1021.84 1021.85 1021.85 1021.46 10-20.03721.80 10-56.250 X 10-41.32 1021.31 1021.30 1021.31 1022.05 10-20.05241.81 10-5電導(dǎo)水3.103.093.113.10Kc?(平均值)=1.82 刈0-5計(jì)算：A m/smmol"H e hac - k 電導(dǎo)水)uscm-1 X10-4/c(HAC)mol L-1 刈

13、03=( E HAC - e 電導(dǎo)水)10-7/c(HAC)Am(1)=(0.522 103-3.10)/(1.000 10-1) M0-7=5.17 X0-4s.m2.mol-1Am(2)=(0.372103 -3.10)/(5.00010-2)M0-7=7.4410-4s.m2.mol-1Am(3)=(0.266103 -3.10)/(2.50010-2)M0-7=1.0510-3s.m2.mol-1Am(4)=(0.185103-3.10)/(1.25010一渤M0-7=1.4610-2s.m2.mol-1Am(5)=(0.131103-3.10)/(6.25010-3X0-7=2.05

14、10-2s.m2.mol-1A m(HAC)= A8m(H +)+ A8m(AC-)=349.82s.cm2.mol-1 +40.9s.cm2.mol-1=390.72 s.cm2/mol=3.9072 t0-2sm2.mol-1， °° a= A m/A m湄）=5.19t0-4/ 3.90721區(qū)2=0.0133妃）=7.38t0-4 / 3.907210靈=0.0189妃）=1.05t0-3 / 3.907210又=0.0269o(4) =1.46t0-2 / 3.907210又=0.0372o(5) =2.05t0-2/ 3.907210:2=0.0524.,

15、9;,2“ ，8, ,8,、Kc =C0 A m / A m( A m-A m)Kc (1)=1.000t0-1 X5.1910-4)2/390.72(390.72-5.17)10為=1.7910-5Kc (2)=5.0001。2乂7.3810-4)2/390.72(390.72-7.44)10年1.8210-5Kc (3)=2.5001&-2乂1.0510-3)2/390.72(390.72-1.05)10*1.8610-5Kc (4)=1.2501®3 乂1.4610-3)2/390.72(390.72-1.47)10午1.8010-5Kc (5)=6.2501®

16、;3X2.0510-3)2/390.72(390.72-2.02)10*1.8110-5Kc?(平均值)=1.82 1。5表2醋酸電離常數(shù)的測定c(HAC) mol.L-1A msm2.mol-1C°/c A m sm2.mol-11/A m mol .s-1.m-21.000 x 10-15.19 10-45.189 10-51.927 1035.000 x 10-27.38 10-43.686 10-51.355 1032.500 X 10-21.05 10-32.629 10-59.509 1021.250 X 10-31.46 10-21.819 10-56.872 1026.250 X 10-32.05 10-21.279 10-54.887 102直線斜率=2.7