電導法測定弱電解質(zhì)的電離常數(shù)

關于電導法測定弱電解質(zhì)的電離常數(shù)第1頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月目的要求

了解溶液電導、電導率、摩爾電導率等基本概念。掌握用電橋法測量溶液電導的原理和電導率儀的使用及溶液電導測定方法。了解濃度對弱電解質(zhì)電導的影響，用電導法測定醋酸的電離平衡常數(shù)。第2頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗原理

一定溫度下，醋酸在水中發(fā)生電離，設電離前醋酸的濃度為C(mol·L-1)，達到電離平衡時，電離度為α，則：

依標準電離平衡常數(shù)KθC的定義因此，只要測出α，即可求出KθC。（1）第3頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月醋酸的電離度可用電導法來測定。一定溫度下，摩爾電導與電離產(chǎn)生的離子濃度成正比，因而也與α成正比，即：將其代入（1）式，得：即：

以Λm

對作圖，可得一條直線，其

（2）第4頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗時，先測已知電導率的標準KCl溶液的電導，由式求出電導池常數(shù)。再依濃度順序測出系列未知溶液的電導，仍由式求出未知溶液的電導率。再通過式求出Λm、，則KθC、Λm∞可由式（2）求得（3）第5頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月儀器和試劑

DDS-303A型數(shù)字電導率儀恒溫瓶磁力攪拌器恒溫槽滴管鐵架臺鉑黑電導電極量筒。醋酸系列溶液(50ml)二次水標準KCl溶液（0.01000mol·L-1）第6頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月測定裝置示意圖圖1.測定電導率裝置圖1.DDS-303A電導率儀；2.恒溫瓶；3.鉑黑電導電極；4.待測溶液；5.恒溫循環(huán)水；6.磁力攪拌器第7頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗步驟調(diào)節(jié)恒溫槽溫度為25±0.2℃.打開電導率儀預熱10min以上。校準電導池常數(shù)：用標準KCl溶液分別潤洗恒溫瓶和鉑黑電導電極，然后用50ml量筒量取大概50ml的標準KCl溶液，倒入恒溫瓶中，打開磁力攪拌器，調(diào)節(jié)溫度補償，將電導率儀調(diào)節(jié)到測量檔，測量標準KCl溶液的電導率，等電導率儀讀數(shù)穩(wěn)定后，將讀數(shù)調(diào)節(jié)到1413μS/cm。然后倒掉KCl溶液，用最小濃度的醋酸溶液潤洗恒溫瓶和電導電極，然后倒50ml待測溶液入恒溫瓶，待電導率儀讀數(shù)穩(wěn)定后，記下來讀數(shù)，即為此溶液的電導率。重復3步，測量其他待測溶液的電導率值。最后測量二次水的電導率。測定完畢就讓電極浸泡在二次水中。關閉各儀器電源、自來水開關，結束實驗。第8頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)記錄與數(shù)據(jù)處理

1.數(shù)據(jù)記錄實驗溫度：25±0.1℃

，當天大氣壓：

kPa0.01000mol·L-1標準KCl的k=1.413mS·cm-1

其他原始數(shù)據(jù)記入表1中。表1醋酸系列溶液的測定值及計算值測試液C（mol·L-1）(S·m-1)Λm（S·m2·mol-1）CΛm2HAc(1)1×10－3HAc(2)1×10－2HAc(3)0.025HAc(4)0.050HAc(5)0.10二次水///第9頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)處理方法(1)運用式（3）計算Λm后，再計算CΛm2。(2)分析Λm、CΛm2數(shù)據(jù)，棄去明顯不合理的數(shù)據(jù)，以Λm對作出一條直線，求出直線的斜率k和截距b，根據(jù)式（3）求出(3)查閱相關文獻，找出醋酸的、及純水的電導率，計算測定值與文獻值的百分誤差。第10頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月注意事項鉑黑電導電極使用前要放在蒸餾水中活化24h磁力攪拌器的攪拌速度不能太快，以免打碎鉑電極。測量前電導率儀要預熱10min以上換溶液時要先用待測溶液洗恒溫瓶和鉑黑電導電極3次。待電導率儀讀數(shù)穩(wěn)定后，再記讀數(shù)。

第11頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月思考題實驗過程中，攪拌時應該注意什么問題？簡述電導率儀的使用方法，為什么測定溶液電導要用交流電?。為何要測電導池常數(shù)？如何測定？公式適用條件是什么？實驗過程中，為什么要恒溫？電極在不使用時，應把它浸在蒸餾水中，為什么?第12頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗參考

1影響電導率測定值的因素分析溫度、濃度、儀器穩(wěn)定性等因素都影響測定結果。特別是在濃度很稀時，更為敏感，例如，新試劑瓶若未經(jīng)測試液長時間浸泡，也會引入誤差。因此，實驗中應確保被測溶液與試劑瓶的溶液濃度一致；建議讀數(shù)時盡量保持恒溫槽溫度一致，因為恒溫槽的溫度常有0.1℃左右的波動。第13頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月2數(shù)據(jù)處理方法的理論分析由文獻知：

故，截距

：斜率：

由此可算出不同濃度的醋酸溶液的相關物理量，如表2所示。第14頁，課件共16頁，創(chuàng)作于2023年2月表2醋酸系列溶液的理論計算值測試液Ci（mol·m-3）(S·m-1)Λm(i)（S·m2·mol-1）CΛm2(i)HAc(1)1×10-20.00027822.782×10-27.740×10-6HAc(2)1×10-10.0013311.331×10-21.772×10-5HAc(3)10.0048514.851×10-32.353×10-5HAc(4)1×1010.016051.605×10-32.576×10-5HAc(5)1×1020.051495.149×10-42.651×10-5由表2可以看出，隨著醋酸濃度的增加，

增加，減小，增加。當我們通過計算，進而計算時，由于數(shù)據(jù)一直在放大，故測定誤差也