電導(dǎo)的測定及其應(yīng)用實驗報告_3770

1、精品文檔電導(dǎo)的測定及其應(yīng)用一、實驗?zāi)康?、測量 KCl 水溶液的電導(dǎo)率，求算它的無限稀釋摩爾電導(dǎo)率。2、用電導(dǎo)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(dǎo)率儀的使用方法。二、實驗原理1、電導(dǎo) G 可表示為：(1)式中， k 為電導(dǎo)率，電極間距離為l ，電極面積為A， l/A 為電導(dǎo)池常數(shù)Kcell ，單位為 m-1。本實驗是用一種已知電導(dǎo)率值的溶液先求出Kcell ，然后把欲測溶液放入該電導(dǎo)池測出其電導(dǎo)值G，根據(jù)（ 1）式求出電導(dǎo)率 k。摩爾電導(dǎo)率與電導(dǎo)率的關(guān)系：(2)式中 C 為該溶液的濃度，單位為mol · m-3 。2、總是隨著溶液的濃度降低而增大的。對強電解質(zhì)稀

2、溶液，(3)式中是溶液在無限稀釋時的極限摩爾電導(dǎo)率。A 為常數(shù)，故將對c 作圖得到的直線外推至 C=0 處，可求得。3、對弱電解質(zhì)溶液，(4)式中、分別表示正、負(fù)離子的無限稀釋摩爾電導(dǎo)率。在弱電解質(zhì)的稀薄溶液中，解離度與摩爾電導(dǎo)率的關(guān)系為：(5)對于 HAc ，(6)HAc 的可通過下式求得：把(4) 代入 (1)得：或以 C對作圖，其直線的斜率為，如知道值，就可算出Ko三、實驗儀器、試劑儀器：梅特勒326 電導(dǎo)率儀1 臺，電導(dǎo)電極1 臺，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（

3、 mol · m-3） HAc 溶液，電導(dǎo)水四、實驗步驟精品文檔1、打開電導(dǎo)率儀開關(guān)，預(yù)熱5min 。2、 KCl 溶液電導(dǎo)率測定：用移液管準(zhǔn)確移取10.00（ mol · m-3 ） KCl 溶液 25.00 ml 于潔凈、干燥的量杯中，測定其電導(dǎo)率 3 次，取平均值。再用移液管準(zhǔn)確移取25.00 ml 電導(dǎo)水，置于上述量杯中；攪拌均勻后，測定其電導(dǎo)率3 次，取平均值。用移液管準(zhǔn)確移出25.00 ml 上述量杯中的溶液，棄去；再準(zhǔn)確移入25.00 ml 電導(dǎo)水， 只于上述量杯中；攪拌均勻后，測定其電導(dǎo)率3 次，取平均值。重復(fù)的步驟2 次。傾去電導(dǎo)池中的KCl 溶液，用電導(dǎo)

4、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(dǎo)水的電導(dǎo)率測定：用移液管準(zhǔn)確移入100.0（mol · m-3） HAc 溶液 25.00 ml，置于潔凈、干燥的量杯中，測定其電導(dǎo)率 3 次，取平均值。再用移液管移入25.00 ml 已恒溫的電導(dǎo)水，置于量杯中，攪拌均勻后，測定其電導(dǎo)率3 次，取平均值。用移液管準(zhǔn)確移出25.00 ml 上述量杯中的溶液，棄去；再移入25.00 ml 電導(dǎo)水，攪拌均勻，測定其電導(dǎo)率3 次，取平均值。再用移液管準(zhǔn)確移入25.00 ml 電導(dǎo)水， 置于量杯中， 攪拌均勻， 測定其電導(dǎo)率3 次，取平均值。傾去電導(dǎo)池中的HAc溶液，用電導(dǎo)

5、水洗凈量杯和電極；然后注入電導(dǎo)水，測定電導(dǎo)水的電導(dǎo)率 3 次，取平均值。傾去電導(dǎo)池中的電導(dǎo)水，量杯放回烘箱，電極用濾紙吸干，關(guān)閉電源。五、數(shù)據(jù)記錄與處理1、大氣壓： 102.08kPa室溫： 17.5實驗溫度： 25已知： 25時 10.00（ mol · m-3） KCl 溶液 k=0.1413S · m-1 ； 25時無限稀釋的HAc 水溶液的摩爾電導(dǎo)率 =3.907*10 -2 （S· m2· m-1 ）測定 KCl 溶液的電導(dǎo)率：c/( mol · m-3)第 1 次10.01422*10 -45.00722*10 -42.50370*

6、10 -41.25184.4*10 -40.62594.8*10 -4測定 HAc 溶液的電導(dǎo)率：第 2 次1415*10 -4722*10 -4370*10 -4184.6*10 -495.0*10 -4k/(S· m-1 )第 3次平均值1415*10 -41417*10 -4723*10 -4722*10 -4371*10 -4370*10 -4184.7*10 -4185*10 -494.7*10 -495*10 -4電導(dǎo)水的電導(dǎo)率k(H 2O)/ (S ·m-1 )： 7 *10 -4S· m-1精品文檔c/( mol · dm-3)第 1 次

7、0.100609.1*10-40.050460.1*10-40.025338.1*10-40.0125262.1*10-42、數(shù)據(jù)處理將 KCl 溶液的各組數(shù)據(jù)填入下表內(nèi)：k/(S· m-1)第 2 次609.1*10 -4460.1*10 -4338.1*10 -4262.1*10 -4第 3次平均值609.1*10 -4609.1*10 -4460.1*10 -4460.1*10 -4337.1*10 -4337.77*10 -4262.1*10 -4262.1*10 -4C/( mol · m-3 )10.05.002.501.250.625/(S· m2&

8、#183; mol -1)141.7*10 -4144.4*10 -4148*10 -4148*10 -4152*10 -4c /(mol 1/2· m-3/2)3.162.241.581.120.79以 KCl 溶液的對c 作圖0.01520.01500.0148etliTsixAY0.01460.01440.01420.01400.51.01.52.02.53.03.5X Axis Title根據(jù)，截距即為，得=154*10 -4 S· m2· mol -1HAc 溶液的各組數(shù)據(jù)填入下表內(nèi)：-3Ko<Ko>mol ·dm -30.1000

9、496.2*10 -44.96*10 -42.02*10 3496.2*10 -40.01271.63*10 -51.753*10 -50.0500347.3*10 -46.95*10 -41.44*10 3347.5*10 -40.01781.61*10 -50.0250225.0*10 -49.00*10 -41.11*10 3225.0*10 -40.02301.35*10 -51.753*10 -50.0125149.3*10 -41.94*10 -35.15*10 2242.5*10 -40.04971.69*10 -5k = k - kH2OuS.cm-1=10 -4 S·

10、; m-1CHAc =0.1127 mol · dm-3=112.7 mol · m-3精品文檔kH2O =7*10 -4 S· m-1k(HAc 測量 )=560*10 -4 S· m-1k(HAc)= k(HAc測量 )- k H2O=553*10 -4 S· m-1 m=553*10 -4/112.7=4.91*10 -4 S· m2· mol -1m -1 =2.04*10 3 S-1 ·m-2· molC=k=553*10 -4 S· m-1 =4.91*10 -4 /3.907*10

11、 -22/1*(1-0.0126)=1.81*10 -5以 C對作圖應(yīng)得一直線，直線的斜率為，由此求得 Ko，于上述結(jié)果進(jìn)行比較。直線的斜率=2.87*10 -5所以： Ko=2.87*10 -5 /103*(3.907*10 -2 )2=1.88*10 -5計算出來的值與畫圖做出來的相差：（ 1.88-1.753） *10 -5=1.27*10 -6六、實驗結(jié)果與分析查閱 KCl 溶液 的標(biāo)準(zhǔn)值為 0.01499 S?m2?mol -1則可以計算其相對誤差Er=|0.01499- 0.015|/0.01499=0.667七、討論與心得1、實驗中不必扣除水的電導(dǎo)。因為經(jīng)測定，實驗所使用的去離子

12、水的電導(dǎo)與待測溶液的電導(dǎo)相差幾個數(shù)量級，因此不會對實驗結(jié)果產(chǎn)生很大的影響。2、溶液配制時的問題：溶液時由大濃度向小濃度一瓶一瓶稀釋過來的。一旦某一瓶配制出現(xiàn)偏差，則將影響到后面的幾瓶，因此在溶液配制的時候要及其小心，我認(rèn)為這也是影響實驗準(zhǔn)確性的一個很重要的因素。3、濃度較小時，信號不明顯，即某個電阻改變一個大阻值，其示波器的變化不大，可能會導(dǎo)致大的偏差。思考題：1、如何定性地解釋電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率隨濃度增加而降低？答：對強電解質(zhì)而言，溶液濃度降低，摩爾電導(dǎo)率增大，這是因為隨著溶液濃度的降低，離子間引力變小，粒子運動速度增加，故摩爾電導(dǎo)率增大。對弱電解質(zhì)而言，溶液濃度降低時，摩爾電導(dǎo)率也增加。在溶液極稀時，隨著溶液濃度的降低，摩爾電導(dǎo)率急劇增加。2、為什么要用音頻交流電源測定電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)？交流電橋平衡的條件是什么？答：使用音頻交流電源可以使得電流處于高頻率的波動之中，防止了使用直流電源時可能導(dǎo)致的電極反應(yīng)，提高測量的精確性。3、