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文檔簡介

基礎(chǔ)化學(xué)實驗Ⅲ基礎(chǔ)化學(xué)實驗Ⅲ實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用Zn實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用Zn一、實驗?zāi)康恼莆諏οy定電動勢的原理及電位差計等儀器的使用方法;學(xué)會制備銅鋅電極、鹽橋的方法,學(xué)會甘汞電極的使用;了解可逆電池電動勢的應(yīng)用。實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用一、實驗?zāi)康恼莆諏οy定電動勢的原理及電位差計等儀器的使用二、實驗原理*凡是能使化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置都稱之為電池(或原電池)。*要準確測定電池電動勢,需在無電流的情況下進行,而對消法可使電池?zé)o電流(或極小電流)通過。*可逆電池電動勢的測量在物理化學(xué)實驗中占有重要地位,應(yīng)用十分廣泛,如平衡電極電勢、溶度積、溶液pH值、濃差電池的電勢、活度系數(shù)、絡(luò)合常數(shù)、溶液中離子的活度以及某些熱力學(xué)函數(shù)的改變量等,均可以通過電池電動勢的測定來求得。實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用二、實驗原理*凡是能使化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置都稱之為電池(

(一)電極電勢的測定可逆電池的電動勢可看作正、負兩個電極的電勢之差。設(shè)正極電勢為φ+,負極電勢為φ–,則:

E=φ+–φ–

電極電勢的絕對值無法測定,手冊上所列的電極電勢均為相對電極電勢,即以標準氫電極(其電極電勢規(guī)定為零)作為標準,與待測電極組成一電池,所測電池電動勢就是待測電極的電極電勢。由于氫電極使用不便,常用另外一些易制備、電極電勢穩(wěn)定的電極作為參比電極,如:甘汞電極、銀-氯化銀電極等。實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用(一)電極電勢的測定可逆電池的電動勢可看作正、負兩個電極本實驗是測定金屬電極的電極電勢。將待測電極與飽和甘汞電極組成如下電池:Hg(l)-Hg2Cl2(S)|KCl(飽和溶液)‖Mn+(a±)|M(S)金屬電極的反應(yīng)為:Mn++ne→M甘汞電極的反應(yīng)為:2Hg+2Cl-→Hg2Cl2+2e電池電動勢為:式中:a(Mn+)=±m(xù)±/m?實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用本實驗是測定金屬電極的電極電勢。式中:a(Mn+)φ(飽和甘汞)=0.24240–7.6×10-4(t–25)(t為℃)實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用φ(飽和甘汞)實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用(二)測定溶液的pH值利用各種氫離子指示電極與參比電極組成電池,即可從電池電動勢算出溶液的pH值,常用指示電極有:氫電極、醌氫醌電極和玻璃電極。這里討論醌氫醌(Q·QH2)電極。Q·QH2為醌(Q)與氫醌(QH2)等摩爾混合物,在水溶液中部分分解。實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用(二)測定溶液的pH值利用各種氫離子指示電極與參比電極組成醌氫醌在水中溶解度很小。將待測pH溶液用醌氫醌飽和后,再插入一只光亮Pt電極就構(gòu)成了醌氫醌電極。甘汞電極Pt電極在待測液中加入醌氫醌,攪拌均勻,成飽和溶液實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用醌氫醌在水中溶解度很小。將待測pH溶液用醌氫醌飽和后,再插入Q·QH2電極反應(yīng)為:Q+2H++2e→QH2因為在稀溶液中a(H+)=c(H+)

,所以:φ(Q·QH2)=φ?(Q·QH2)–

(2.303RT/F)pH(25℃)Hg(l)-Hg2Cl2(s)|飽和KCl溶液‖

待測pH溶液(Q·QH2飽和)|Pt(S)醌氫醌電極和甘汞電極構(gòu)成如下電池:實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用Q·QH2電極反應(yīng)為:Q+2H++2e→QH2Hg(可見,Q·QH2電極的作用相當于一個氫電極,電池的電動勢為:E=φ+–φ–

=φ?(Q·QH2)–(2.303RT/F)pH–φ(飽和甘汞)其中φ?(Q·QH2)=0.6994-7.4×10-4(t-25),

φ

(飽和甘汞)=0.24240–7.6×10-4(t–25)(t為℃)。實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用可見,Q·QH2電極的作用相當于一個氫電極,其中φ?(Q·Q(三)測定濃差電池的電動勢電池的電動勢Cu(s)|CuSO4(0.0100mol.kg-1)‖CuSO4(0.100mol·kg-1)|Cu(s)設(shè)計電池如下:(m1)(m2)(3)實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用(三)測定濃差電池的電動勢電池的電動勢Cu(s)|CuSO4三、實驗用品UJ33d-2數(shù)字電位差計一套;鉑電極;銀電極;銅電極;鋅電極;飽和甘汞電極;鹽橋;恒溫裝置一套。AgNO3溶液(0.1000mol·kg-1);CuSO4溶液(0.1000mol·kg-1);ZnSO4溶液(0.100mol·kg-1);鍍銅溶液;鍍銀溶液;鹽橋液;醌氫醌(固體);未知pH值溶液。電位差計的工作原理及使用方法見常用儀器(三)實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用三、實驗用品UJ33d-2數(shù)字電位差計一套;鉑電極;銀電極;四、實驗步驟1.電極的處理(1)將鋅電極在稀硫酸溶液中浸泡片刻,取出洗凈,用水沖洗晾干后,插入0.1000mol·kg-1ZnSO4溶液中待用。(2)對銅電極和銀電極進行電鍍后放入待測溶液中或?qū)~電極和銀電極用金相砂紙打磨之光亮,然后用蒸餾水洗凈備用。(3)將少量醌氫醌固體加入到待測的未知pH溶液中,攪拌使其成飽和溶液,然后插入干凈的鉑電極。實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用四、實驗步驟1.電極的處理實驗三原電池電動勢的測定及2.鹽橋的制備采用簡易法將鹽橋液(飽和KNO3或KCl)注入U型管中,加滿后用捻緊的濾紙塞緊U型管兩端即可,管中不能存有氣泡。實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用2.鹽橋的制備實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用3.測定以下四個原電池的電動勢(1)Zn(S)|ZnSO4(0.1000mol·kg-1)‖KCl(飽和溶液)|Hg2Cl2(S)-Hg(l)(2)Zn(S)|ZnSO4(0.1000mol·kg-1)‖CuSO4(0.1000mol·kg-1)|Cu(S)(3)Hg(l)-Hg2Cl2(S)|飽和KCl溶液‖

待測pH溶液(Q·QH2飽和)|Pt(S)(4)Cu(S)|CuSO4(0.0100mol·kg-1)‖CuSO4(0.1000mol·kg-1)|Cu(S)實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用3.測定以下四個原電池的電動勢實驗三原電池電動勢的測定五、數(shù)據(jù)處理由測定的電池電動勢數(shù)據(jù)1.利用公式(1)計算鋅的標準電極電勢。已知:0.1000mol·kg-1ZnSO4

的±=0.152.根據(jù)公式(2)計算未知溶液的pH值。3.將計算結(jié)果與文獻值比較實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用五、數(shù)據(jù)處理由測定的電池電動勢數(shù)據(jù)實驗三原電池電動勢的測六、思考題1.電位差計、標準電池、檢流計及工作電池各有什么作用?如何保護及正確使用?2.參比電極應(yīng)具備什么條件?它有什么功用?3.鹽橋有什么作用?選用作鹽橋的物質(zhì)應(yīng)有什么原則?4.UJ-25型電位差計測定電動勢過程中,有時檢流計總往一個方向偏轉(zhuǎn),分析原因。實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用六、思考題1.電位差計、標準電池、檢流計及工作電池各有什一、實驗?zāi)康?/p>

了解溶液電導(dǎo)的基本概念。學(xué)會電導(dǎo)(率)儀的使用方法。掌握溶液電導(dǎo)的測定及應(yīng)用。實驗四電導(dǎo)的測定及應(yīng)用一、實驗?zāi)康牧私馊芤弘妼?dǎo)的基本概念。實驗四電導(dǎo)的測定及二、儀器與試劑

1、儀器

DDSJ-308A型電導(dǎo)率儀1臺;超級恒溫水浴1套;電導(dǎo)池1只;DJS-1C型電導(dǎo)電極1支;容量瓶(100ml)5只;移液管(25ml、50ml)各1支;洗瓶1只;洗耳球1只。

2、試劑

100.0mol·m-3HAc溶液;CaF2(分析純)。實驗四電導(dǎo)的測定及應(yīng)用二、儀器與試劑1、儀器實驗四電導(dǎo)的測定及應(yīng)用三、實驗原理1、弱電解質(zhì)電離常數(shù)的測定

AB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和電離度有以下關(guān)系:-------------(1)在一定溫度下Kc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α代入(1)式求出Kc

。實驗四電導(dǎo)的測定及應(yīng)用三、實驗原理1、弱電解質(zhì)電離常數(shù)的測定-------------------(2)

電解質(zhì)溶液電導(dǎo)(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:式中l(wèi)/A為電導(dǎo)池常數(shù),以Kcell

表示;κ為電導(dǎo)率。其物理意義:在兩平行而相距1m,面積均為1m2的兩電極間,電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)稱為該溶液的電導(dǎo)率,其單位以SI制表示S·m-1

(c·g·s制表示為S·cm-1)。實驗四電導(dǎo)的測定及應(yīng)用---------(2)電解質(zhì)溶液電導(dǎo)(G)的由于電極的l和A不易精確測量,因此在實驗中常用一種已知電導(dǎo)率值的溶液先求出電導(dǎo)池常數(shù)Kcell,然后把待測溶液放入該電導(dǎo)池測出其電導(dǎo)值,再根據(jù)(2)式求出其電導(dǎo)率。

圖1電導(dǎo)池和電導(dǎo)電極實驗四電導(dǎo)的測定及應(yīng)用由于電極的l和A不易精確測量,因此在實驗中常用一種已知醋酸的電離度可用電導(dǎo)法來測定。溶液的摩爾電導(dǎo)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(dǎo)。以Λm表示,其單位以SI單位制表示為S·m2·mol-1(以c·g·s單位制表示為S·cm2·mol-1)。

----------------------(3)式中,c為該溶液的濃度,其單位以SI單位制表示為mol·m-3。對于弱電解質(zhì)溶液來說,可以認為:摩爾電導(dǎo)率與電導(dǎo)率的關(guān)系:實驗四電導(dǎo)的測定及應(yīng)用醋酸的電離度可用電導(dǎo)法來測定。溶液的摩爾電導(dǎo)率是指把------------------------(4)

Λm∞是溶液在無限稀釋時的摩爾電導(dǎo)率。對于弱電解質(zhì)(如HAc等),Λm∞

可由離子獨立移動定律求得。因此弱電解質(zhì)HAc的Λm∞

可由強電解質(zhì)HCl、NaAc和NaCl的Λm∞

代數(shù)和求得:實驗四電導(dǎo)的測定及應(yīng)用------------------------(4)Λ把(4)式代入(1)式可得:

-----(5)或

----(6)以對

作圖,如知道值,就可算出

KC

。其直線的斜率為1/m實驗四電導(dǎo)的測定及應(yīng)用把(4)式代入(1)式可得:-----(5)或2、CaF2飽和溶液溶度積(Ksp)的測定CaF2的溶解平衡可表示為:

CaF2Ca2++2F------(7)因微溶鹽的溶解度很小,飽和溶液的濃度則很低,所以(3)式中可以認為就是(鹽),-----------(8)

則有實驗四電導(dǎo)的測定及應(yīng)用2、CaF2飽和溶液溶度積(Ksp)的測定CaF2的溶解平衡c為飽和溶液中微溶鹽的溶解度,

κ(鹽)為純微溶鹽的電導(dǎo)率。----(9)

這樣利用電導(dǎo)法可方便地求出微溶鹽的溶解度,將其代入(7)式即得溶度積Ksp。注意,在實驗中所測定的飽和溶液的電導(dǎo)率值為鹽和水的電導(dǎo)率之和:實驗四電導(dǎo)的測定及應(yīng)用c為飽和溶液中微溶鹽的溶解度,κ(鹽)為純微溶鹽的電導(dǎo)率。四、實驗步驟(1)溶液配制在100mL容量瓶中配制濃度為原始醋酸(100.0mol·m-3)濃度的1/4;1/8;1/16;1/32;1/64的溶液5份。(2)將恒溫槽溫度調(diào)至(25.0±0.1)℃或(30.0±0.1)℃,按圖1所示使恒溫水流經(jīng)電導(dǎo)池夾層。(3)測定電導(dǎo)水的電導(dǎo)(率)

用電導(dǎo)水洗滌電導(dǎo)池和鉑黑電極2~3次,然后注入電導(dǎo)水,恒溫后測其電導(dǎo)(率)值,重復(fù)測定三次。1、HAc電離常數(shù)的測定實驗四電導(dǎo)的測定及應(yīng)用四、實驗步驟(1)溶液配制1、HAc電離常數(shù)的測定實驗四(4)測定HAc溶液的電導(dǎo)(率)傾去電導(dǎo)池中電導(dǎo)水,將電導(dǎo)池和鉑黑電極用少量待測溶液洗滌2~3次,最后注入待測溶液。恒溫約10min,用電導(dǎo)(率)儀測其電導(dǎo)(率),每份溶液重復(fù)測定三次。按照濃度由小到大的順序,測定5種不同濃度HAc溶液的電導(dǎo)(率)。實驗四電導(dǎo)的測定及應(yīng)用(4)測定HAc溶液的電導(dǎo)(率)傾去電導(dǎo)池中電2、CaF2(或BaSO4)飽和溶液溶度積Ksp的測定取約1gCaF2(或BaSO4),加入約80mL電導(dǎo)水,煮沸3~5min,靜置片刻后傾掉上層清液。再加電導(dǎo)水,煮沸、再傾掉清液,連續(xù)進行五次,第四次和第五次的清液放入恒溫槽中恒溫,分別測其電導(dǎo)率。若兩次測得的電導(dǎo)率值相等,則表明CaF2(或BaSO4)中的雜質(zhì)已清除干凈,清液即為飽和CaF2(或BaSO4)溶液。實驗完畢后仍將電極浸在蒸餾水中。實驗四電導(dǎo)的測定及應(yīng)用2、CaF2(或BaSO4)飽和溶液溶度積Ksp的測定五、注意事項1.電導(dǎo)池不用時,應(yīng)把鉑黑電極浸在蒸餾水中,以免干燥致使表面發(fā)生改變。2.實驗中溫度要恒定,測量必須在同一溫度下進行。恒溫槽的溫度要控制在(25.0±0.1)℃或(30.0±0.1)℃。3.測定前,必須將電導(dǎo)電極及電導(dǎo)池洗滌干凈以免影響測定結(jié)果。實驗四電導(dǎo)的測定及應(yīng)用五、注意事項1.電導(dǎo)池不用時,應(yīng)把鉑黑電極浸在蒸餾水中,以免六、思考題1.為什么要測電導(dǎo)池常數(shù)?如何得到該常數(shù)?2.測電導(dǎo)時為什么要恒溫?實驗中測電導(dǎo)池常數(shù)和溶液電導(dǎo),溫度是否要一致?3.實驗中為何用鍍鉑黑電極?使用時注意事項有哪些?實驗四電導(dǎo)的測定及應(yīng)用六、思考題1.為什么要測電導(dǎo)池常數(shù)?如何得到該常數(shù)?實驗基礎(chǔ)化學(xué)實驗Ⅲ基礎(chǔ)化學(xué)實驗Ⅲ實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用Zn實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用Zn一、實驗?zāi)康恼莆諏οy定電動勢的原理及電位差計等儀器的使用方法;學(xué)會制備銅鋅電極、鹽橋的方法,學(xué)會甘汞電極的使用;了解可逆電池電動勢的應(yīng)用。實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用一、實驗?zāi)康恼莆諏οy定電動勢的原理及電位差計等儀器的使用二、實驗原理*凡是能使化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置都稱之為電池(或原電池)。*要準確測定電池電動勢,需在無電流的情況下進行,而對消法可使電池?zé)o電流(或極小電流)通過。*可逆電池電動勢的測量在物理化學(xué)實驗中占有重要地位,應(yīng)用十分廣泛,如平衡電極電勢、溶度積、溶液pH值、濃差電池的電勢、活度系數(shù)、絡(luò)合常數(shù)、溶液中離子的活度以及某些熱力學(xué)函數(shù)的改變量等,均可以通過電池電動勢的測定來求得。實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用二、實驗原理*凡是能使化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置都稱之為電池(

(一)電極電勢的測定可逆電池的電動勢可看作正、負兩個電極的電勢之差。設(shè)正極電勢為φ+,負極電勢為φ–,則:

E=φ+–φ–

電極電勢的絕對值無法測定,手冊上所列的電極電勢均為相對電極電勢,即以標準氫電極(其電極電勢規(guī)定為零)作為標準,與待測電極組成一電池,所測電池電動勢就是待測電極的電極電勢。由于氫電極使用不便,常用另外一些易制備、電極電勢穩(wěn)定的電極作為參比電極,如:甘汞電極、銀-氯化銀電極等。實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用(一)電極電勢的測定可逆電池的電動勢可看作正、負兩個電極本實驗是測定金屬電極的電極電勢。將待測電極與飽和甘汞電極組成如下電池:Hg(l)-Hg2Cl2(S)|KCl(飽和溶液)‖Mn+(a±)|M(S)金屬電極的反應(yīng)為:Mn++ne→M甘汞電極的反應(yīng)為:2Hg+2Cl-→Hg2Cl2+2e電池電動勢為:式中:a(Mn+)=±m(xù)±/m?實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用本實驗是測定金屬電極的電極電勢。式中:a(Mn+)φ(飽和甘汞)=0.24240–7.6×10-4(t–25)(t為℃)實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用φ(飽和甘汞)實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用(二)測定溶液的pH值利用各種氫離子指示電極與參比電極組成電池,即可從電池電動勢算出溶液的pH值,常用指示電極有:氫電極、醌氫醌電極和玻璃電極。這里討論醌氫醌(Q·QH2)電極。Q·QH2為醌(Q)與氫醌(QH2)等摩爾混合物,在水溶液中部分分解。實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用(二)測定溶液的pH值利用各種氫離子指示電極與參比電極組成醌氫醌在水中溶解度很小。將待測pH溶液用醌氫醌飽和后,再插入一只光亮Pt電極就構(gòu)成了醌氫醌電極。甘汞電極Pt電極在待測液中加入醌氫醌,攪拌均勻,成飽和溶液實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用醌氫醌在水中溶解度很小。將待測pH溶液用醌氫醌飽和后,再插入Q·QH2電極反應(yīng)為:Q+2H++2e→QH2因為在稀溶液中a(H+)=c(H+)

,所以:φ(Q·QH2)=φ?(Q·QH2)–

(2.303RT/F)pH(25℃)Hg(l)-Hg2Cl2(s)|飽和KCl溶液‖

待測pH溶液(Q·QH2飽和)|Pt(S)醌氫醌電極和甘汞電極構(gòu)成如下電池:實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用Q·QH2電極反應(yīng)為:Q+2H++2e→QH2Hg(可見,Q·QH2電極的作用相當于一個氫電極,電池的電動勢為:E=φ+–φ–

=φ?(Q·QH2)–(2.303RT/F)pH–φ(飽和甘汞)其中φ?(Q·QH2)=0.6994-7.4×10-4(t-25),

φ

(飽和甘汞)=0.24240–7.6×10-4(t–25)(t為℃)。實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用可見,Q·QH2電極的作用相當于一個氫電極,其中φ?(Q·Q(三)測定濃差電池的電動勢電池的電動勢Cu(s)|CuSO4(0.0100mol.kg-1)‖CuSO4(0.100mol·kg-1)|Cu(s)設(shè)計電池如下:(m1)(m2)(3)實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用(三)測定濃差電池的電動勢電池的電動勢Cu(s)|CuSO4三、實驗用品UJ33d-2數(shù)字電位差計一套;鉑電極;銀電極;銅電極;鋅電極;飽和甘汞電極;鹽橋;恒溫裝置一套。AgNO3溶液(0.1000mol·kg-1);CuSO4溶液(0.1000mol·kg-1);ZnSO4溶液(0.100mol·kg-1);鍍銅溶液;鍍銀溶液;鹽橋液;醌氫醌(固體);未知pH值溶液。電位差計的工作原理及使用方法見常用儀器(三)實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用三、實驗用品UJ33d-2數(shù)字電位差計一套;鉑電極;銀電極;四、實驗步驟1.電極的處理(1)將鋅電極在稀硫酸溶液中浸泡片刻,取出洗凈,用水沖洗晾干后,插入0.1000mol·kg-1ZnSO4溶液中待用。(2)對銅電極和銀電極進行電鍍后放入待測溶液中或?qū)~電極和銀電極用金相砂紙打磨之光亮,然后用蒸餾水洗凈備用。(3)將少量醌氫醌固體加入到待測的未知pH溶液中,攪拌使其成飽和溶液,然后插入干凈的鉑電極。實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用四、實驗步驟1.電極的處理實驗三原電池電動勢的測定及2.鹽橋的制備采用簡易法將鹽橋液(飽和KNO3或KCl)注入U型管中,加滿后用捻緊的濾紙塞緊U型管兩端即可,管中不能存有氣泡。實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用2.鹽橋的制備實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用3.測定以下四個原電池的電動勢(1)Zn(S)|ZnSO4(0.1000mol·kg-1)‖KCl(飽和溶液)|Hg2Cl2(S)-Hg(l)(2)Zn(S)|ZnSO4(0.1000mol·kg-1)‖CuSO4(0.1000mol·kg-1)|Cu(S)(3)Hg(l)-Hg2Cl2(S)|飽和KCl溶液‖

待測pH溶液(Q·QH2飽和)|Pt(S)(4)Cu(S)|CuSO4(0.0100mol·kg-1)‖CuSO4(0.1000mol·kg-1)|Cu(S)實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用3.測定以下四個原電池的電動勢實驗三原電池電動勢的測定五、數(shù)據(jù)處理由測定的電池電動勢數(shù)據(jù)1.利用公式(1)計算鋅的標準電極電勢。已知:0.1000mol·kg-1ZnSO4

的±=0.152.根據(jù)公式(2)計算未知溶液的pH值。3.將計算結(jié)果與文獻值比較實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用五、數(shù)據(jù)處理由測定的電池電動勢數(shù)據(jù)實驗三原電池電動勢的測六、思考題1.電位差計、標準電池、檢流計及工作電池各有什么作用?如何保護及正確使用?2.參比電極應(yīng)具備什么條件?它有什么功用?3.鹽橋有什么作用?選用作鹽橋的物質(zhì)應(yīng)有什么原則?4.UJ-25型電位差計測定電動勢過程中,有時檢流計總往一個方向偏轉(zhuǎn),分析原因。實驗三原電池電動勢的測定及應(yīng)用六、思考題1.電位差計、標準電池、檢流計及工作電池各有什一、實驗?zāi)康?/p>

了解溶液電導(dǎo)的基本概念。學(xué)會電導(dǎo)(率)儀的使用方法。掌握溶液電導(dǎo)的測定及應(yīng)用。實驗四電導(dǎo)的測定及應(yīng)用一、實驗?zāi)康牧私馊芤弘妼?dǎo)的基本概念。實驗四電導(dǎo)的測定及二、儀器與試劑

1、儀器

DDSJ-308A型電導(dǎo)率儀1臺;超級恒溫水浴1套;電導(dǎo)池1只;DJS-1C型電導(dǎo)電極1支;容量瓶(100ml)5只;移液管(25ml、50ml)各1支;洗瓶1只;洗耳球1只。

2、試劑

100.0mol·m-3HAc溶液;CaF2(分析純)。實驗四電導(dǎo)的測定及應(yīng)用二、儀器與試劑1、儀器實驗四電導(dǎo)的測定及應(yīng)用三、實驗原理1、弱電解質(zhì)電離常數(shù)的測定

AB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和電離度有以下關(guān)系:-------------(1)在一定溫度下Kc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α代入(1)式求出Kc

。實驗四電導(dǎo)的測定及應(yīng)用三、實驗原理1、弱電解質(zhì)電離常數(shù)的測定-------------------(2)

電解質(zhì)溶液電導(dǎo)(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:式中l(wèi)/A為電導(dǎo)池常數(shù),以Kcell

表示;κ為電導(dǎo)率。其物理意義:在兩平行而相距1m,面積均為1m2的兩電極間,電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)稱為該溶液的電導(dǎo)率,其單位以SI制表示S·m-1

(c·g·s制表示為S·cm-1)。實驗四電導(dǎo)的測定及應(yīng)用---------(2)電解質(zhì)溶液電導(dǎo)(G)的由于電極的l和A不易精確測量,因此在實驗中常用一種已知電導(dǎo)率值的溶液先求出電導(dǎo)池常數(shù)Kcell,然后把待測溶液放入該電導(dǎo)池測出其電導(dǎo)值,再根據(jù)(2)式求出其電導(dǎo)率。

圖1電導(dǎo)池和電導(dǎo)電極實驗四電導(dǎo)的測定及應(yīng)用由于電極的l和A不易精確測量,因此在實驗中常用一種已知醋酸的電離度可用電導(dǎo)法來測定。溶液的摩爾電導(dǎo)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(dǎo)。以Λm表示,其單位以SI單位制表示為S·m2·mol-1(以c·g·s單位制表示為S·cm2·mol-1)。

----------------------(3)式中,c為該溶液的濃度,其單位以SI單位制表示為mol·m-3。對于弱電解質(zhì)溶液來說,可以認為:摩爾電導(dǎo)率與電導(dǎo)率的關(guān)系:實驗四電導(dǎo)的測定及應(yīng)用醋酸的電離度可用電導(dǎo)法來測定。溶液的摩爾電導(dǎo)率是指把------------------------(4)

Λm∞是溶液在無限稀釋時的摩爾電導(dǎo)率。對于弱電解質(zhì)(如HAc等),Λm∞

可由離子獨立移動定律求得。因此弱電解質(zhì)HAc的Λm∞

可由強電解質(zhì)HCl、NaAc和NaCl的Λm∞

代數(shù)和求得:實驗四電導(dǎo)的測定及應(yīng)用------------------------(4)Λ把(4)式代入(1)式可得:

-----(5)或

----(6)以對

作圖,如知道值,就可算出

KC

。其直線的斜率為1/m實驗四電導(dǎo)的測定及應(yīng)用把(4)式代入(1)式可得:-----(5)或2、CaF2飽和溶液溶度積(Ksp)的測定CaF2的溶解平衡可表示為:

CaF2Ca2++2F------(7)因微溶鹽的溶解度很小,飽和溶液的濃度則很低,所以(3)式中可以認為就是(鹽),-----------(8)

則有實驗四電導(dǎo)的測定及應(yīng)用2、CaF2飽和溶液溶度積(K

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