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

1、電導(dǎo)法測(cè)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(cè)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(lái)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(wú)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 m，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 m 與無(wú)限稀釋的溶液中摩爾電導(dǎo)率 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， m通常稱(chēng)為表觀摩爾電導(dǎo)率。 m/m=(U+ U -)/( U+ U -)，則若 U

2、+= U-， U +=U - m/ m=式中 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，電離度 有以下關(guān)系：ABA+B-起始濃度mol/L ：C000平衡濃度mol/L ：C0·(1- )C0 C0?+?-?22? K c = c(A)/c c(B )/c / c(AB)/ c = C0/(1- )=C0 m/c m( m- m)根據(jù)離子獨(dú)立定律， m 可以從離子的無(wú)限稀釋的摩爾電導(dǎo)率計(jì)算出來(lái)。 m 可以從電導(dǎo)率的測(cè)定求得，然后求出K a?。?= 2? mC0/cm K c / m- mKc?2 ?通過(guò) mC0/c 1/ m 作圖，由直線斜率

3、= m K c，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25± 0.3。2.用洗凈、烘干的義形管1 支，加入20.00mL 的 0.1000mol/L 醋酸溶液，測(cè)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(cè)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，最后用電導(dǎo)水淋洗。注入20mL 電導(dǎo)水，測(cè)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

4、.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 :25.2，電導(dǎo)池常數(shù)K (l/A):0.94 m -1， m=390.72 s.cm2/mol -1表 1 醋酸電離常數(shù)的測(cè)定c(HAC)電導(dǎo)率 /us.cm-1 m電離度?.-1K cmol L 1 23 平s.m2.mol -11.000× 10-1 5.20 ×1025.20 ×1025.20 ×1025.20 ×102 5.17 ×10-40.

5、01421.78 ×10-55.000× 10-23.75 ×1023.76 ×1023.74 ×1023.75 ×102 7.44 ×10-40.01991.85 ×10-52.500× 10-22.62 ×1022.66 ×1022.68 ×1022.65 ×102 1.05 ×10-30.02751.85 ×10-51.250× 10-3 1.86 ×1021.87 ×1021.88 ×1021.87

6、 ×1021.47 ×10-20.03971.85 ×10-56.250×-41.30 ×1021.29 ×1021.28 ×1021.29 ×1022.02 ×10-20.05451.76 ×10-5102.902.892.912.90?（平均值） =1.82 ×10-5電導(dǎo)水K c計(jì)算： m/s.m2.mol -1=( HAC - 電導(dǎo)水 )us.cm-1×10-4 /c(HAC)mol .L -1×103=( HAC - 電導(dǎo)水 )×10-7/c(H

7、AC) m(1)=(0.5203-1×10-7×10-4 .2.-110×-2.90)/(1.00010×)=5.17s m mol m(2)=(0.3753-2×10-7×10-4 .2.-110×-2.90)/(5.00010×)=7.44s m mol m(3)=(0.2653-2×10-7×10-3 .2.-110×-2.90)/(2.50010×)=1.05s m mol m(4)=(0.1873-3×10-7×10-2 .2.-110×

8、;-2.90)/(1.25010×)=1.47s m mol m(5)=(0.1293-4×10-7×10-2 .2.-110×-2.90)/(6.25010×)=2.02s m mol m(HAC)= m(H +)+ m(AC - )=349.82s.cm2.mol-1 +40.9s.cm2.mol -1=390.72 s.cm 2/mol=3.907210×-2 s.m2.mol -1= m/ m-4-2(1)= 5.17 10×/ 3.9072 10× =0.0142(2)= 7.4410×-4/

9、3.9072-210× =0.0199(3)= 1.0510×-3/ 3.9072-210× =0.0275(4)= 1.4710×-2/ 3.9072-210× =0.0397(5)= 2.02 10×-2/ 3.9072-210× =0.0545?K c =C0m2/ m( m- m)?-1×(5.17-42/390.72 (390×.72-5.17)-8×10-5K c (1)=1.00010×10×)10×=1.78?-2×(7.44-42/390

10、.72 (390×.72-7.44)-8×10-5K c (2)=5.00010×10×)10×=1.85?-2×(1.05-32/390.72 (390×.72-1.05)-8×10-5K c (3)=2.50010×10×)10×=1.85?-3×(1.47-32/390.72 (390×.72-1.47)-8×10-5K c (4)=1.25010×10×)10×=1.85?-3×(2.02-32/390.72

11、 (390×.72-2.02)-8×10-5K c (5)=6.25010×10×)10×=1.76?-5K c (平均值 )= 1.8210×表 2 醋酸電離常數(shù)的測(cè)定c(HAC) m? m1/ mC0/c.-1s.m2 .mol -1s.m2.mol -1mol .s-1 .m-2mol L1.000×10-15.17-45.171-51.93×103×10×105.000× 10-27.44×10-43.721×10-51.34×1032.500&#

12、215; 10-21.05×10-32.624×10-59.52×1021.250×10-31.47-31.841-52×10×106.8 ×106.250× 10-32.02×10-31.261×10-54.95×102直線斜率 =2.721 ×10-8 s2.m4 .mol -2?=1.78 ×10-5K c0.00005l0.00004om2.-m1.0.00003-S/moc/C00.000020.000014006008001/ m /s.m 2 . mo

13、l -1 2 ?-8?-8/(390.72-4 2×10-5直線斜率 = m K c =2.721 ×10， Kc =2.721 ×1010× ) =1.78第二次實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)溫度 :24.9 ，電導(dǎo)池常數(shù)K(l/A):0.94 m-12-1， m=390.72 s.cm /mol表 1 醋酸電離常數(shù)的測(cè)定c(HAC)-1電離度電導(dǎo)率 /us.cm m?.-1 1 23 平K cmol Ls.m .mol2-11.000× 10-1 5.22 ×1025.22 ×1025.22 ×1025.22 ×102

14、5.19 ×10-40.01331.79 ×10-55.000× 10-23.72 ×1023.73 ×1023.72 ×1023.72 ×1027.38 ×10-40.01891.82 ×10-52.500×-22.65 ×1022.66 ×1022.68 ×1022.66 ×1021.05 ×10-30.02691.86 ×10-5101.250× 10-31.86 ×1021.84 ×1021.85

15、×1021.85 ×1021.46 ×10-20.03721.80 ×10-56.250× 10-41.32 ×1021.31 ×1021.30 ×1021.31 ×1022.05 ×10-20.05241.81 ×10-53.103.093.113.10?（平均值） =1.82 ×10-5電導(dǎo)水K c計(jì)算： m/s.m2.mol -1=( HAC - 電導(dǎo)水 )us.cm-1×10-4 /c(HAC)mol .L -1×103=( HAC - 電導(dǎo)水 )

16、×10-7/c(HAC) m(1)=(0.522310-1-7-4 .2.-110×-3.10)/(1.000×) ×10=5.17 ×10s m mol m(2)=(0.372310-2-7-4 .2.-110×-3.10)/(5.000×) ×10=7.44 ×10s m mol m(3)=(0.266310-2-7-3 .2.-110×-3.10)/(2.500×) ×10=1.05 ×10s m mol m(4)=(0.185310-3-7-2 .2.-11

17、0×-3.10)/(1.250×) ×10=1.46 ×10s m mol m(5)=(0.1313-4-7-2 .2.-110×-3.10)/(6.250 10×) ×10=2.05 ×10s m mol m(HAC)= m(H +)+ m(AC - )=349.82s.cm2.mol-1+40.9s.cm2.mol -1=390.72 s.cm 2/mol=3.907210×-2 s.m2.mol -1= m/m(1)= 5.1910×-4/ 3.9072-210× =0.0133

18、(2)= 7.3810×-4/ 3.9072-210× =0.0189(3)= 1.0510×-3/ 3.9072-210× =0.0269(4)= 1.4610×-2/ 3.9072-210× =0.0372(5)= 2.05 10×-2/ 3.9072-210× =0.0524?K c =C0m2/ m( m- m)?-1-42(390×.72-5.17)-8×10-5K c (1)=1.00010× ×(5.1910× ) /390.7210×=1.

19、79?-2×(7.38-42/390.72(390×.72-7.44)-8×10-5K c (2)=5.00010×10×)10×=1.82?-2×(1.05-32/390.72(390×.72-1.05)-8×10-5K c (3)=2.50010×10×)10×=1.86?-3×(1.46-32/390.72(390×.72-1.47)-8×10-5K c (4)=1.25010×10×)10×=1.80?-3×(2.05-32/390.72(390×.72-2.02)-8×10-5K c (5)=6.25010×10×)10×=1.81?-5K c (平均值 )= 1.8210×表 2 醋酸電離常數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)溫度 :24.9，電導(dǎo)池常數(shù)K (