乙酸電離度和電離常數(shù)的測定

1、圖1電導池式中，為電導池常數(shù)，以Kcell表示;K為電導乙酸電離度和電離常數(shù)的測定核工樓1110【實驗目的】了解溶液電導的基本概念。學會電導(率)儀的使用方法。掌握溶液電導的測定及應用。【預習要求】掌握溶液電導測定中各量之間的關系，學會電導(率)儀的使用方法?！緦嶒炘怼緼B型弱電解質(zhì)在溶液中電離達到平衡時，電離平衡常數(shù)KC與原始濃度C和電離度a有以下關系：Ca 2K3 = (1)c 9 = 1mol - dm -3在一定溫度下K9是常數(shù)，因此可以通過測定AB型弱電解質(zhì)在不同濃度時的a代入(1)式求出K9。醋酸溶液的電離度可用電導法來測定，圖1是用來 測定溶液電導的電導池。將電解質(zhì)溶液放入電導

2、池內(nèi)，溶液電導(G)的大小與 兩電極之間的距離(l)成反比，與電極的面積(A)成正比：6 =片由于電極的l和A不易精確測量，因此在實驗中是用 一種已知電導率值的溶液先求出電導池常數(shù)Kceii，然后把 欲測溶液放入該電導池測出其電導值，再根據(jù) (2)式求出 其電導率。溶液的摩爾電導率是指把含有1mol電解質(zhì)的溶液置于相距為1m的兩平行板電極之間的電導。以A m表示，其單位以SI單位制表示為Sm2.mol-1。摩爾電導率與電導率的關系：A m =:式中，c為該溶液的摩爾濃度。對于弱電解質(zhì)溶液來說，可以認為：a 牝-m(4)Am人是溶液在無限稀釋時的摩爾電導率。對于強電解質(zhì)溶液 (如KCl、NaAc

3、)，其A m和C的關系為 虹=球_0也 對于弱電解質(zhì)(如HAc等)，A m和C則不是線性關系，故它不能像強電解質(zhì)溶液那 樣，從A快舊的圖外推至C=0處求得A%。但我們知道，在無限稀釋的溶液中，每種離子對電解質(zhì)的摩爾電導率都有一定的貢獻，是獨立移動的，不受其它離子的影響，對電解質(zhì)歸;+4,-來說，即人：=g#+ +：_彼。弱電解質(zhì)HAc的可由強電解質(zhì)HCl、NaAc和NaCl的 心的代數(shù)和求得， 心回Vc)二驀(H +)+ 蜀(Ac： -)二心(HC1) + 心(NaAc) - 勾(NaCl)M (H + , T) = M (H + ,298 .15 K) x h + 0.042 (T / K

4、- 298 .15)M (Ac - , T) = * (Ac - ,298 .15 K) x 11 + 0.02 (T / K - 298 .15)人 8 ( h + ,298 .15 K) =349.82 X 10-4S m2 mol-1宙(Ac - ,298 .15 K)=40.90 X 10-4S m2 mol-1把(4)代入(1 )式可得:三以vC 9 K 9 = c1A9mA9T m 7A9A2mmm(5)c1+A9mA(6)m c 9K3對A 作圖，其直線的斜率為一卜丫，就可算出K 9。【儀器藥品】儀器電導儀(或電導率儀)1臺；恒溫槽1套；燒杯(50mL)5個;移液管(25mL)6

5、支；洗瓶1個；洗耳球1個。藥品0.01moldm-3KCl 溶液;0.2moldm-3HAc 溶液；蒸餾水?！緦嶒灢襟E】1.將恒溫槽溫度調(diào)至(25.00.1)C或(30.00.1)C，按圖0-13-1所示使恒溫水流經(jīng)電導池夾層。如氣溫低 于25C，則恒溫25C。否則在恒溫30C下進行測定。測定前，用蒸餾水淋洗電導電極與雙層夾套玻璃反應器，淋洗廢液倒入大燒杯中。測定KCl的電導率(即電導池常數(shù)校正)：事先可用少許KCl溶液潤洗電導電級和玻璃反應器，以使得 在測定時溶液的濃度與容量瓶的溶液濃度盡最大限度保持不變，旋轉(zhuǎn)“常數(shù)校正按鈕”，使得其電導率為 1413X 10-6 Scm-1，之后的測定不能

6、再調(diào)節(jié)“常數(shù)校正按鈕”。30C時0.01mol dm-3KCl的電導率為1552測定蒸餾水的電導率：反復淋洗電極與玻璃反應器，加入蒸餾水，測定其電導率，掌握量程的意義。測定不同濃度HAc的電導率：輕輕甩一甩電導電極，使其上附著的水珠被甩落，要求玻璃反應器盡 可能不粘附水滴。此步不能潤洗，用專用移液管(標簽0.2mol dm-3HAc)移取50ml 0.2mol dm-3HAc 溶液至玻璃反應器中，待電導率4分鐘內(nèi)基本不變可認為已到恒溫。再用專用移液管(標簽0.2mol dm-3HAc)從玻璃反應器移出25ml溶液，用專用移液管(標簽H2O 或水)添加25ml蒸餾水至玻璃反應器，如此則玻璃反應器

7、的HAc溶液濃度減，測定電導率。依上法，分別測定濃度依次減半，分別0.10、0.05、0.025、0.0125、0.00625 mol dm-3HAc溶液的電 導率?！咀⒁馐马棥繉嶒炛袦囟纫愣?，測量必須在同一溫度下進行。恒溫槽的溫度要控制在(25.00.1)C或(30.00.1)C或 (20.00.1)C，視實驗時氣溫而定。每次測定前，都必須將電導電極及電導池洗滌干凈，以免影響測定結(jié)果。DDS-12A數(shù)字電導率儀的使用：背面有電源開關，正面有一排按鈕，自左至右分別為粉紅色、黑色、 米白色。按下粉紅色按鈕：顯示電導電極電導池常數(shù)。彈起粉紅色按鈕：測量電導率。黑色按鈕一排5個，m指10-3，M指

8、10-6，S指電導率單位：Scm1，按下按鈕為測量，5個按鈕都 可用于測定電導率，但是測量范圍不同，依次測量范圍為2p、V20p、V200p、V2m、V20m。m和 M之前的系數(shù)10或100只是表明該檔比左邊相鄰檔的測量范圍大10倍。所得數(shù)據(jù)不能乘該系數(shù)。注意選擇合適的量程，使得測定的電導率數(shù)據(jù)有效數(shù)字最多，避免出現(xiàn)用托盤天平稱大象或者用稱大 象之稱來稱頭發(fā)絲。在測定過程中，當數(shù)字變小到可用左邊的量程測量時，需變換量程。米白色按鈕為可旋式按鈕，用于電導池常數(shù)校正。校正辦法：已知在25C時0.01mol dm-3KCl的電 導率為1413X10-6 S-cc-1，在25C時測定0.01mol d

9、m-3KCl的電導率，旋轉(zhuǎn)“常數(shù)校正按鈕”，使得其 電導率為1413X10-6 S-cc-1，之后的測定不能再調(diào)節(jié)“常數(shù)校正按鈕”。30C時0.01mol dm-3KCl的電導 率為 1552X 10-6 Scc-1。20C時 0.01mol dm-3KCl 的電導率為 1278X 10-6 Scc-1。雷磁DDS-11C電導率的使用：開啟電源，加入標準KCl水溶液，按“常數(shù)”，常數(shù)有四個檔次: 10、1、0.1、0.01，按“”“”可變，用1這個檔次，再按最左邊“常數(shù)”按紐，顯示詳細的常數(shù)，如 “.997”或“1.017”，按“”增大常數(shù)，按“”減小常數(shù)，再按右邊“確定”按紐，保存調(diào)節(jié)好的常

10、 數(shù)，液晶面板上將顯示“測量”，過10秒會顯示電導率，要求KCl的電導率達標。單位換算：a =S cm -1mol dm -3 mo10.01 m =0.1 S m 2 mol -10.001m3【數(shù)據(jù)處理】大氣壓：;室溫：;實驗溫度：。電導水與醋酸溶液的電離常數(shù)電導水的電導率：， HAc原始濃度：CHAc/電導率/、孔(mol dm-3)(S cm-1)S m3 mol-1 S -m-L原始濃度0.21/20.11/40.051/80.0250.01250.006253.按公式(6)以。1對作圖應得一直線，直線的斜率為,由此求得KC,并與上述結(jié)果進行比較。4畫三線表，有表名稱等，用Excel或Origin軟件作圖，不用坐標紙作圖(已淘汰)。先輸入數(shù)據(jù)，選中數(shù)據(jù)，插入“圖表”，選擇散點圖，去除網(wǎng)格線與陰影，點擊“添加趨勢線”，默認“直線”，正合需要， 在“添加趨勢線”窗口中的“選項”中，前推與后推相當于通常所說的