实验一：电导率的测定及其应用.doc

物理化学实验报告

专业班级YINGHUA姓名SANDY实验日期2011年9月13日
同组姓名XIAO指导老师LUO
实验名称HAC电导的测定及其应用
一、实验目的
1、测量KCl水溶液的电导率，求算它的无限稀释摩尔电导率。
2、用电导法测量醋酸在水溶液中的解离平衡常数。
3、掌握恒温水槽及电导率仪的使用方法。
二、实验原理
1、电解质溶液的电导率、摩尔电导率
①电导率
对于电解质溶液，常用电导G表示其导电能力的大小。电导G是电阻R的倒数，
电导的单位是西门子，常用S表示。
G=κA/l
κ为该溶液的电导率l/A=Kcell，称为电导池常数。
其意义是电极面积为及1m2、电极间距为lm的立方体导体的电导，单位为S·m－1。
Kcell可通过测定已知电导率的电解质溶液的电导而求得。然后把欲测溶液放入该电导池测出
其电导值G，再得出κ
②摩尔电导率Λm
Λm=κ/C
C为溶液浓度，单位mol.m-3
2、当溶液的浓度逐渐降低时，由于溶液中离子间的相互作用力减弱，所以摩尔电导
率逐渐增大。柯尔劳施根据实验得出强电解质稀溶液的摩尔电导率Λm与浓度有如下
关系：

Λ∞m为无限稀释时的极限摩尔电导率，A视为常数可见，以Λm对作图得一直线，其截距即为Λ∞m。
3、弱电解质溶液中，只有已电离部分才能承担传递电量的任务。在无限稀释的溶液中可认为弱电解质已全部电离。此时溶液的摩尔电导率为Λ∞m，可用离子极限摩尔电导率相加求得。

在弱电解质稀溶液中。离子的浓度很低，离子间的相互作用可以忽视，因此在浓度C时的解离度α等于他的摩尔电导率Λm与其极限摩尔电导率之比，即：
α=Λm/Λ∞m
对于HAc，在溶液中电离达到平衡时，电离平衡常数Kc与原始浓度C和解离度α有以下关系：
HAc====H++Ac-
t=0C00
t=t平衡C(1-α)CαCα
K⊙=cα/c⊙(1-α)
在一点温度下K⊙是常数，因此可以通过测定Hac在不同浓度时的α代入上式求出K。
α=Λm/Λ∞m代入上式中得出：
K⊙=cΛm2/[c⊙Λ∞m(Λ∞m-Λm)]
或者cΛm=（Λ∞m）2K⊙c⊙(1/Λm)-Λ∞mK⊙c⊙
以cΛm对1/Λm作图，其直线斜率为（Λ∞m）2K⊙c⊙，因此可算出K⊙。
三、实验仪器、试剂
仪器：梅特勒326电导率仪1台、量杯（50ml）2只、移液管(25ml)3只、洗瓶1只、洗耳球1只
试剂：10.00（mol/m-3）KCl溶液、100.0（mol/m-3）HAc溶液、电导水
四、实验步骤
1、打开电导率仪开关，预热5min。
2、HAc溶液和电导水的电导率测定
①用移液管准确移入100.0（mol/m-3）HAc溶液25.00ml。置于洁净，干燥的量杯中。测其电导率3次，去平均值。
②再用移液管准确移入25.00ml已恒温的电导水，置于上述量杯中。搅拌均匀后，测其电
导率3次，取其平均值。
③用移液管准确移出25.00ml上述量杯中的溶液，弃去。再用移液管准确移入25.00ml电导水
置于上述量杯中。搅拌均匀后，测其电导率3次，取其平均值。
④再用移液管准确移入25.00ml电导水，置于上述量杯中。搅拌均匀后，测其电导率3次，
取其平均值。
⑤倾去电导池中的HAc溶液，用电导水洗净量杯和电极。然后注入电导水，测定电导水的电
导率3次，去平均值。
⑥倾去电导池中的电导水，量杯放回烘箱，电极用滤纸吸干。
五、数据记录与处理
室温：25℃大气压：100Kpa实验温度25℃
已知数据：25℃下10.00（mol/m-3）KCl溶液电导率=0.4113S.m-1;25℃下无限稀释的Hac水溶液的摩尔电导率=3.9071*10-2S.m2.mol-1
1.测定HAc溶液的电导率
电导水的电导率k(H2O)/(S.m-1)：9.30*10-4S.m-1
c/(mol.dm-3)k/(S.m-1)*104第一次第二次第三次第四次0.100600602602601.30.050411410410410.30.025286284283284.70.0125192.1192.3192.2192.2
2、数据处理
1.HAc溶液的各组数据填入下表内：

HAc原始浓度：0.093mol.dm-3
C
/(mol.dm-3)k
/(S.m-1)Λm
/(S.m2.mol-1)Λm-1
/(S-1.m-2.mol)CΛm
/(S.m-1)αK⊙<K⊙>0.0930.05926.366*10-41.57*1030.060131.63*10-22.51*10-5
2.30*10-5
0.04650.04018.624*10-41.16*1030.041032.21*10-22.52*10-50.023250.0275411.845*10-48.44*1020.