希托夫法測(cè)定離子的遷移數(shù)

實(shí)驗(yàn)十五希托夫法測(cè)定離子的遷移數(shù)希托夫法測(cè)定離子的遷移數(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

掌握希托夫法測(cè)定電解質(zhì)溶液中離子遷移數(shù)的某本原理和操作方法。測(cè)定CuSO4溶液中Cu2+和SO42-的遷移數(shù)。希托夫法測(cè)定離子的遷移數(shù)1．

離子的電遷移2．

離子的遷移數(shù)3．

離子遷移數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)原理--離子的電遷移和遷移數(shù)

用惰性電極電解1-1價(jià)型電解質(zhì)溶液1.離子的電遷移(Electromigrationofions）

陽(yáng)極區(qū)中部區(qū)陰極區(qū)（1）r+=r-當(dāng)離子遷移速度相等時(shí)陽(yáng)極陰極通電前通電中陰極陽(yáng)極陽(yáng)極陰極通電后假定通過(guò)電解池電量為4F（2）r+=3r-離子的電遷移陽(yáng)極陰極通電前通電中陰極陽(yáng)極陽(yáng)極陰極通電后通過(guò)電解池電量為4F陽(yáng)極區(qū)中部區(qū)陰極區(qū)溶液中離子遷移過(guò)程的規(guī)律

（1）導(dǎo)電任務(wù)由正、負(fù)離子共同分擔(dān)。（2）正、負(fù)離子搬遷電量之比等于兩者運(yùn)動(dòng)速率之比，等于兩極區(qū)電解質(zhì)濃度變化之比：若電極本身參與反應(yīng)也滿足上面兩條規(guī)律。2.離子的遷移數(shù)

離子的遷移數(shù)(transfernumber)某離子B遷移的電量QB占通過(guò)溶液總電量Q的分?jǐn)?shù)。離子的遷移數(shù)溶液中只有一種電解質(zhì)時(shí)：

3.離子遷移數(shù)的測(cè)定希托夫法

希托夫法，界面移動(dòng)法和電動(dòng)勢(shì)法可測(cè)定離子遷移數(shù)。

對(duì)電解前后電極附近溶液進(jìn)行物料衡算，即可確定離子的遷移數(shù)。若有n遷molB離子發(fā)生遷移，遷移過(guò)程攜帶電量：n電molB離子在電極上發(fā)生反應(yīng)，通過(guò)溶液總電量：希托夫法測(cè)離子遷移數(shù)ZB

：B離子價(jià)數(shù)希托夫法測(cè)離子遷移數(shù)通常，分析陽(yáng)極區(qū)首先求出正離子遷移數(shù)。I.

若電解時(shí)陽(yáng)極不溶解，正離子遷出陽(yáng)極區(qū)的量:II.

若電解時(shí)陽(yáng)極要溶解，則，故tB計(jì)算基準(zhǔn)：假定電解過(guò)程水不遷移。也可以分析陰極區(qū)求出正離子遷入陰極區(qū)的量：儀器與試劑遷移數(shù)管1支；銅電量計(jì)1套；直流穩(wěn)壓電源1臺(tái)；滴定管1支；KI溶液(10%)淀粉指示劑(0.5%)硫代硫酸鈉溶液（0.0500mol.L-1）HAc溶液(1mol.L-1)HNO3（A.R.）硫酸銅溶液（0.05mol.L-1）希托夫法測(cè)定離子的遷移數(shù)希托夫法測(cè)定離子的遷移數(shù)希托夫法測(cè)定離子的遷移數(shù)STEP1清洗遷移數(shù)管，注意活塞是否漏水。用少量硫酸銅溶液淌洗兩次，將該溶液充滿遷移數(shù)管。希托夫法測(cè)定離子的遷移數(shù)STEP2用銅電量計(jì)測(cè)定通過(guò)溶液的電量。陰極和陽(yáng)極皆為銅片，實(shí)驗(yàn)前將銅電量計(jì)的陰極銅片（中間部分）用細(xì)沙紙磨光，然后用蒸餾水洗凈，晾干并稱其重量（W1）。希托夫法測(cè)定離子的遷移數(shù)STEP3接通電源，調(diào)節(jié)變壓器使陰極銅片上的電流密度為10~15mA/cm2，通電90分鐘后切斷電源。取出銅電量計(jì)中部銅片用蒸餾水洗凈，取出晾干并稱其重量（W2）。希托夫法測(cè)定離子的遷移數(shù)STEP4將遷移管中的溶液分別緩慢放入已稱量的錐形瓶中，再稱其各瓶的重量，然后計(jì)算各溶液的凈重。希托夫法測(cè)定離子的遷移數(shù)STEP5取部分溶液（約20g）進(jìn)行滴定，加入10%KI溶液10mL，1mol.L-1乙酸溶液10mL，用標(biāo)準(zhǔn)硫代硫酸鈉溶液滴定，滴至淡黃色，加入1mL0.5％淀粉，在滴至藍(lán)紫色消失。希托夫法測(cè)定離子的遷移數(shù)數(shù)據(jù)記錄與處理根據(jù)前面例題的解答方法計(jì)算遷移數(shù)即可。注意，中間部分溶液濃度即為電解前溶液濃度。陽(yáng)極區(qū)中間區(qū)陰極區(qū)M瓶/gM瓶＋m液/gM液/gV(Na2S2O3)/mL希托夫法測(cè)定離子的遷移數(shù)中間區(qū)：M(CuSO4)中=(V*M)Na2S2O3*159.6/1000M(H2O)中=m(溶液)－m(CuSO4)（M(CuSO4)/M(H2O)）中=陽(yáng)極區(qū)：M(CuSO4)陽(yáng)=(V*M)Na2S2O3*159.6/1000M(H2O)陽(yáng)=m(溶液)－m(CuSO4)（M(CuSO4)/M(H2O)）陽(yáng)=N遷＝（M(H2O)中×（M(CuSO4)/M(H2O)）中）＋n電－（M(H2O)陽(yáng)×（M(CuSO4)/M(H2O)）陽(yáng)）陰極區(qū)：N遷＝（M(H2O)陰×（M(CuSO4)/M(H2O)）陰＋n電－（M(H2O)中×（M(CuSO4)/M(H2O)）中））希托夫法測(cè)定離子的遷移數(shù)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

1.實(shí)驗(yàn)中的銅電極必須是純度為99.999%的電解銅。2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中凡是能引起溶液擴(kuò)散，攪動(dòng)等因素必須避免。電極陰、陽(yáng)極的位置能對(duì)調(diào)，遷移數(shù)管及電極不能有氣泡