電導的測定及其應用

1、寧 波 工 程 學 院物理化學實驗報告專業(yè)班級 化工101 姓名 梁子安 序號 10402010139 同組姓名 洪清琳、徐艷燁 指導老師 方燁汶、趙丹 實驗日期 2012、3、29 實驗名稱 實驗五 電導的測定及其應用 一、 實驗目的1 測定KCl水溶液的電導率，求算它的無限稀釋摩爾電導率；2 用電導法測量醋酸在水溶液中的解離平衡常數(shù)；3 掌握恒溫水槽及電導率儀的使用方法。二、 實驗原理1、電導G可表示為： (1)式中，k為電導率，電極間距離為l，電極面積為A，l/A為電導池常數(shù)Kcell，單位為m-1。本實驗是用一種已知電導率值的溶液先求出Kcell，然后把欲測溶液放入該電導池測出其電導值

2、G，根據(jù)（1）式求出電導率k。摩爾電導率與電導率的關系為： (2)式中C為該溶液的濃度，其單位以SI單位制表表示為mol·m-3.2、 摩爾電導率m的變化規(guī)律可用經(jīng)驗公式表示： (3)式中，是溶液在無限稀釋時的極限摩爾電導率。對特定的電解質和溶劑來說，在一定溫度下，A是一個常數(shù)。所以，將對作圖得到的直線外推C=0處，可求得。3、 對弱電解質溶液有（4）式中，、分別表示正、負離子的無限稀釋摩爾電導率。在弱電解質的稀薄溶液中，離子的濃度很低，離子間的相互作用可以忽略，可以認為它在濃度C時的解離度等于它的摩爾電導率與其無限摩爾電導率之比，即：（5） 對于HAc，在溶液中電離達到平衡時，點電

3、離平衡常數(shù)KC原始濃度C和電離度有以下關系：（6）在一定溫度下是常數(shù)，因此可以通過測定HAc在不同濃度的帶入上式求出Kc。HAc的可由強電解質HCl、NaAc和NaCl的的代數(shù)和求得，把（4）代入（1）可得到：以對作圖，其直線的斜率為如果知道，就可算出。三、 實驗儀器、試劑儀器：梅特勒326電導率儀1臺；電導電極1只；量杯（50mL）2只；移液管（25ml）3只；洗瓶1只；洗耳球1只。試劑：10.00（mol·m-3）KCl溶液；100.0（mol·m-3）HAc溶液；電導水。四、 實驗步驟1 打開電導率儀開關，預熱5min。2 KCl溶液電導率的測定：（1） 用移液管準確

4、移入10.00（mol·m-3)KCl溶液25.00mL，置于潔凈、干燥的量杯中；測定其電導率3次，取平均值。（2） 用移液管準確移入25.00mL電導水，置于上述量杯中；攪拌均勻后，測定其電導率3次，取平均值。（3） 用移液管準確移出25.00mL上述量杯中的溶液棄去，再用移液管準確移入25.00mL電導水，置于上述量杯中；攪拌均勻后，測定其電導率3次，去平均值。（4） 重復（3）的步驟。（5） 重復（3）的步驟。（6） 傾去電導池中的KCl溶液，用電導水洗凈量杯和電極；量杯放回烘箱；電極用濾紙吸干。3 HAc溶液和電導水的電導率測定：（1） 用移液管準確移入100.00（mol&

5、#183;m-3）HAc溶液25.00mL，置于潔凈且干燥的量杯中；攪拌均勻后，測定其電導率3次，取平均值。（2） 再用移液管準確移入25.00mL已恒溫的電導水，置于上述量杯中；攪拌均勻后，測定電導率3次，取平均值。（3） 用移液管準確移出25.00mL上述量杯中的溶液，棄去；再用移液管準確移入25.00mL電導水，置于上述量杯中；攪拌均勻后，測定去電導率3次，取平均值。（4） 再用移液管準確移入25.00mL電導水，置于上述量杯中；攪拌均勻后，測定去電導率3次，去平均值。（5） 傾去電導池中的HAc溶液，用電導水洗凈量杯和電極；然后注入電導水，測定其電導率3次，取平均值。（6） 傾去電導池

6、中的電導水；量杯放回烘箱；電極用濾紙吸干；關閉電源。五、 實驗記錄與處理1、 數(shù)據(jù)記錄大氣壓： 101.41KPa 室溫： 21.3 實驗溫度： 23.0 已知數(shù)據(jù)：25下10.00（mol·m-3）KCl溶液摩爾電導率=0.1413S·m-1；25時無限稀釋的HAc水溶液的摩爾電導率=3.907×10-2（S·m2·mol-1）。 （1）測定KCl溶液的電導率：c/(mol·m-3)/(S·cm-1)第一次第二次第三次平均10.014541454145414545.007737747757742.5042942742642

7、7.31.25247246244245.70.625155.4156.0155.6155.7 （2）測定HAc溶液的電導率：電導水的電導率（H2O）/(S·cm-1): 64 c/(mol·dm-3)/(S·m-1)第一次第二次第三次平均0.100596598599597.70.0504324324324320.025318316316316.70.0125229228228228.32、 數(shù)據(jù)處理：（1）將KCl溶液的各組數(shù)據(jù)填入下表內：C/(mol·m-3)10.05.002.501.250.6251.4541.5481.7091.9662.4913

8、.1622.2361.5811.1180.791以KCl溶液的m對作圖，由直線的截距求出KCl的m。由圖可知，截距等于0.02514，則其無限摩爾電導率等于0.02514S·m2·mol-1(2) HAc溶液的各組數(shù)據(jù)填入下表內：HAc原始濃度：0.095mol· dm-3 ×10-4×103×103×10-4×10-2×10-5×10-50.095533.75.621.78533.71.442.00.0475368.07.751.29368.01.981.991.8250.02375252.710.640.94252.72.721.800.011875164.313,840.72164.33.541.51 由圖可知，其斜率等于3.449×10-5，而斜率等于，則有：=3.449×10-5/(0.039072×1000)=2.25×10-5百分誤差=（2.25-1.825）×10-5/(2.25×10-5)=18.9%六、 結果與討論注意事項：換待測液測定前，必須將電導電極和電導池洗干凈、擦干，以免影響測定結果。誤差分析：1、實驗儀器本身存在的系