電導(dǎo)法測定難溶鹽的溶解度和Ksp(ppt)

物理化學(xué)實驗電導(dǎo)法測定難溶鹽的溶解度和Ksp一、目的及要求1.掌握電導(dǎo)法測定難溶鹽溶解度和Ksp的原理和方法2.掌握電導(dǎo)率儀的使用方法二、實驗原理物理化學(xué)實驗電導(dǎo)法測定難溶鹽的溶解度和Ksp（一）基本概念1、電導(dǎo)電阻的倒數(shù)，是反映物質(zhì)導(dǎo)電能力的物理量，常用“G”表示。單位：西門子(S)。G=—=—·—RρlA11ρ——電阻率(Ω·cm)；A——導(dǎo)體的橫截面積(cm2)；l——導(dǎo)體的長度(cm)2、電導(dǎo)率電阻率的倒數(shù)，常用“κ”表示。單位：S·cm-1。κ=—ρ1故G=κ—lA當(dāng)A=1cm2，l=1cm時，G=κ。1cm3κ的物理意義溶液單位體積(1cm3)導(dǎo)體對應(yīng)的電導(dǎo)。單位體積(1mL)溶液對應(yīng)的電導(dǎo)3、電導(dǎo)池常數(shù)電導(dǎo)池：測定液體電導(dǎo)(或電阻)的裝置。特點：兩支電極間的距離恒定且面積相等。

l(cm)A(cm2)電導(dǎo)池常數(shù)單位：cm-1。lA物理化學(xué)實驗電導(dǎo)法測定難溶鹽的溶解度和Kspθ=

—lA故

G=κ/θκ=G·θ4、摩爾電導(dǎo)含有1mol電解質(zhì)的溶液在相距1cm的兩電極間所具有的電導(dǎo)，常用“λ”表示。單位：S·cm2·mol-1。主要影響因素：

1.離子的種類①所帶電荷；②體積和質(zhì)量。

2.離子濃度。當(dāng)離子濃度→0時對應(yīng)的摩爾電導(dǎo)稱為無限稀時的摩爾電導(dǎo)，用“λ0”表示。λ0的意義：可直接反映出不同離子導(dǎo)電能力的大小。物理化學(xué)實驗電導(dǎo)法測定難溶鹽的溶解度和Ksp常見離子的λ0值(S·cm2·mol-1)見下表：離子λ0離子λ0H+349.82NH4+73.50Na+50.11Cl-76.35K+73.52NO3-71.80Ba2+127.8SO42-160.0Pb2+142.0OH-198.60物理化學(xué)實驗電導(dǎo)法測定難溶鹽的溶解度和Ksp6、電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)溶液的總電導(dǎo)為溶液中各離子電導(dǎo)之和：G總=∑Giκ總=∑κiG=κ·θ5、離子的κ與λ的關(guān)系κ=

——1000λ·c設(shè)溶液中某離子的濃度為c(mol·L-1)，該離子對應(yīng)的摩爾電導(dǎo)為λ，則有κ總=∑——1000λi·ci應(yīng)用時，若離子濃度很小，可視為λi≈λi0。即（二）實驗原理飽和溶液中，cPb2+·cSO42-=Ksp(PbSO4)故cPb2+=cSO42-=Ksp(PbSO4)

=SPbSO4Pb2++SO42-

PbSO4↓按電導(dǎo)率的關(guān)系，有κPbSO4

=∑——=——————————1000λiciλPb2+·cPb2++λSO42-·cSO42-1000=———————解出SPbSO4，得SPbSO4·λPbSO41000物理化學(xué)實驗電導(dǎo)法測定難溶鹽的溶解度和KspSPbSO4=———————————————1000×κPbSO4(讀數(shù)值為μs)×10-6λPbSO4=—————————(mol·L-1)κPbSO4(讀數(shù)值為μs)1000λPbSO4由此可得Ksp(PbSO4)=S2PbSO4其中κPbSO4

=κPbSO4溶液-κH2O

由電導(dǎo)率儀測出λPbSO4≈λ∞PbSO4=λ∞(Pb2+)+λ∞(SO42-)

可查表確定物理化學(xué)實驗電導(dǎo)法測定難溶鹽的溶解度和Ksp三、實驗儀器和試劑1.儀器

超級恒溫槽一套

DDS—307型電導(dǎo)率儀一臺電導(dǎo)電極（鍍鉑黑）一支錐形瓶（200mL）五個電爐一臺2.試劑0.01mol/L氯化鉀溶液硫酸鉛（A.R.）物理化學(xué)實驗電導(dǎo)法測定難溶鹽的溶解度和Ksp四、實驗步驟1.調(diào)節(jié)恒溫槽溫度至25±0.1

2.測定電導(dǎo)池常數(shù)

用0.01mol·L-1的KCl溶液。查附錄，25℃的電導(dǎo)率。用少量標(biāo)準(zhǔn)KCl溶液洗滌電導(dǎo)電極兩次，將電極插入盛適量溶液的錐形瓶中，液面高于電極2毫米以上。將錐形瓶放入恒溫槽內(nèi)，恒溫十分鐘后，測定其電導(dǎo)率。（以24℃為例:查附錄，24℃時0.01mol·L-1的電導(dǎo)率為0.1386S·m-1，若測得=0.1372S·m-1，則電導(dǎo)池θ=0.1386/0.1372=1.010?；虬央姌O插入KCl溶液，若顯示1372，只需要調(diào)節(jié)“常數(shù)”旋鈕，使顯示1386，然后把“選擇開關(guān)”指向“檢查”，此時顯示值即為θ。本實驗采用后者）。物理化學(xué)實驗電導(dǎo)法測定難溶鹽的溶解度和Ksp3.測定硫酸鉛溶液的電導(dǎo)率將約1克（約1小勺）固體硫酸鉛放入200mL錐形瓶中，加入約100mL去離子水，搖動并加熱至沸騰。倒掉清液，以除去可溶性雜質(zhì)，按同法重復(fù)兩次、再加入約150mL去離子水，加熱至沸騰使之充分溶解。冷卻后然后放在恒溫槽中，恒溫20分鐘使固體沉淀，將上層溶液倒入一個干燥錐形瓶中，恒溫后測其電導(dǎo)率，然后換溶液再測定兩次，求其平均值。4.測定去離子水的電導(dǎo)率將配制溶液用去離子水約100mL放入200mL錐形瓶中，搖動并加熱至沸騰，趕出CO2后，待恒溫后，測定其電導(dǎo)率三次，求其平均值。物理化學(xué)實驗電導(dǎo)法測定難溶鹽的溶解度和Ksp五、數(shù)據(jù)記錄和處理1.電導(dǎo)池常數(shù)測定KCl溶液濃度__________

查得KCl溶液電導(dǎo)率κKCl=__________

測得θ

=__________

2.去離子水與PbSO4溶液電導(dǎo)率κPbSO4

測定3.

溶解度SPbSO4

計算4.

溶度積Ksp(PbSO4)的計算物理化學(xué)實驗電導(dǎo)法測定難溶鹽的溶解度和Ksp六、注意事項1.整個實驗所加溶劑均為去離