電導(dǎo)法測(cè)定弱電解質(zhì)的電離常數(shù)

關(guān)于電導(dǎo)法測(cè)定弱電解質(zhì)的電離常數(shù)目的要求

了解溶液電導(dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率等基本概念。掌握用電橋法測(cè)量溶液電導(dǎo)的原理和電導(dǎo)率儀的使用及溶液電導(dǎo)測(cè)定方法。了解濃度對(duì)弱電解質(zhì)電導(dǎo)的影響，用電導(dǎo)法測(cè)定醋酸的電離平衡常數(shù)。第2頁(yè),共16頁(yè)，2024年2月25日，星期天實(shí)驗(yàn)原理

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

依標(biāo)準(zhǔn)電離平衡常數(shù)KθC的定義因此，只要測(cè)出α，即可求出KθC。（1）第3頁(yè),共16頁(yè)，2024年2月25日，星期天醋酸的電離度可用電導(dǎo)法來(lái)測(cè)定。一定溫度下，摩爾電導(dǎo)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(duì)作圖，可得一條直線，其

（2）第4頁(yè),共16頁(yè)，2024年2月25日，星期天實(shí)驗(yàn)時(shí)，先測(cè)已知電導(dǎo)率的標(biāo)準(zhǔn)KCl溶液的電導(dǎo)，由式求出電導(dǎo)池常數(shù)。再依濃度順序測(cè)出系列未知溶液的電導(dǎo)，仍由式求出未知溶液的電導(dǎo)率。再通過(guò)式求出Λm、，則KθC、Λm∞可由式（2）求得（3）第5頁(yè),共16頁(yè)，2024年2月25日，星期天儀器和試劑

DDS-303A型數(shù)字電導(dǎo)率儀恒溫瓶磁力攪拌器恒溫槽滴管鐵架臺(tái)鉑黑電導(dǎo)電極量筒。醋酸系列溶液(50ml)二次水標(biāo)準(zhǔn)KCl溶液（0.01000mol·L-1）第6頁(yè),共16頁(yè)，2024年2月25日，星期天測(cè)定裝置示意圖圖1.測(cè)定電導(dǎo)率裝置圖1.DDS-303A電導(dǎo)率儀；2.恒溫瓶；3.鉑黑電導(dǎo)電極；4.待測(cè)溶液；5.恒溫循環(huán)水；6.磁力攪拌器第7頁(yè),共16頁(yè)，2024年2月25日，星期天實(shí)驗(yàn)步驟調(diào)節(jié)恒溫槽溫度為25±0.2℃.打開(kāi)電導(dǎo)率儀預(yù)熱10min以上。校準(zhǔn)電導(dǎo)池常數(shù)：用標(biāo)準(zhǔn)KCl溶液分別潤(rùn)洗恒溫瓶和鉑黑電導(dǎo)電極，然后用50ml量筒量取大概50ml的標(biāo)準(zhǔn)KCl溶液，倒入恒溫瓶中，打開(kāi)磁力攪拌器，調(diào)節(jié)溫度補(bǔ)償，將電導(dǎo)率儀調(diào)節(jié)到測(cè)量檔，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)KCl溶液的電導(dǎo)率，等電導(dǎo)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(rùn)洗恒溫瓶和電導(dǎo)電極，然后倒50ml待測(cè)溶液入恒溫瓶，待電導(dǎo)率儀讀數(shù)穩(wěn)定后，記下來(lái)讀數(shù)，即為此溶液的電導(dǎo)率。重復(fù)3步，測(cè)量其他待測(cè)溶液的電導(dǎo)率值。最后測(cè)量二次水的電導(dǎo)率。測(cè)定完畢就讓電極浸泡在二次水中。關(guān)閉各儀器電源、自來(lái)水開(kāi)關(guān)，結(jié)束實(shí)驗(yàn)。第8頁(yè),共16頁(yè)，2024年2月25日，星期天數(shù)據(jù)記錄與數(shù)據(jù)處理

1.數(shù)據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)溫度：25±0.1℃

，當(dāng)天大氣壓：

kPa0.01000mol·L-1標(biāo)準(zhǔn)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(cè)定值及計(jì)算值測(cè)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(yè),共16頁(yè)，2024年2月25日，星期天數(shù)據(jù)處理方法(1)運(yùn)用式（3）計(jì)算Λm后，再計(jì)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(duì)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(guān)文獻(xiàn)，找出醋酸的、及純水的電導(dǎo)率，計(jì)算測(cè)定值與文獻(xiàn)值的百分誤差。第10頁(yè),共16頁(yè)，2024年2月25日，星期天注意事項(xiàng)鉑黑電導(dǎo)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(cè)量前電導(dǎo)率儀要預(yù)熱10min以上換溶液時(shí)要先用待測(cè)溶液洗恒溫瓶和鉑黑電導(dǎo)電極3次。待電導(dǎo)率儀讀數(shù)穩(wěn)定后，再記讀數(shù)。

第11頁(yè),共16頁(yè)，2024年2月25日，星期天思考題實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，攪拌時(shí)應(yīng)該注意什么問(wèn)題？簡(jiǎn)述電導(dǎo)率儀的使用方法，為什么測(cè)定溶液電導(dǎo)要用交流電?。為何要測(cè)電導(dǎo)池常數(shù)？如何測(cè)定？公式適用條件是什么？實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，為什么要恒溫？電極在不使用時(shí)，應(yīng)把它浸在蒸餾水中，為什么?第12頁(yè),共16頁(yè)，2024年2月25日，星期天實(shí)驗(yàn)參考

1影響電導(dǎo)率測(cè)定值的因素分析溫度、濃度、儀器穩(wěn)定性等因素都影響測(cè)定結(jié)果。特別是在濃度很稀時(shí)，更為敏感，例如，新試劑瓶若未經(jīng)測(cè)試液長(zhǎng)時(shí)間浸泡，也會(huì)引入誤差。因此，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)確保被測(cè)溶液與試劑瓶的溶液濃度一致；建議讀數(shù)時(shí)盡量保持恒溫槽溫度一致，因?yàn)楹銣夭鄣臏囟瘸Ｓ?.1℃左右的波動(dòng)。第13頁(yè),共16頁(yè)，2024年2月25日，星期天2數(shù)據(jù)處理方法的理論分析由文獻(xiàn)知：

故，截距

：斜率：

由此可算出不同濃度的醋酸溶液的相關(guān)物理量，如表2所示。第14頁(yè),共16頁(yè)，2024年2月25日，星期天表2醋酸系列溶液的理論計(jì)算值測(cè)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(dāng)我們通過(guò)計(jì)算，進(jìn)而計(jì)算時(shí)，由于數(shù)據(jù)一直在放大，故測(cè)定誤差也在放大。因而，若不能把測(cè)定誤差控制