电导法测定弱电解质电导率思考题

实验十弱电解质电离常数的测定(电导法)Ⅰ、目的要求1．了解溶液电导的基本概念。

2．学会电导(率)仪的使用方法。

3．掌握溶液电导的测定及应用。

Ⅱ、基本原理AB型弱电解质在溶液中电离达到平衡时，电离平衡常数K c与原始浓度c和电离度α有以下关系：（1）在一定温度下K c是常数，因此可以通过测定AB型弱电解质在不同浓度时的α，代入(1)式求出K c 。

醋酸溶液的电离度可用电导法测定。

将电解质溶液放入电导池内，溶液电导（G）的大小与两电极之间的距离（l）成反比，与电极的面积（A）成正比：（2）式中：l/A—电导池常数，以K cell表示；k—电导率，S/m由于电极的l和A不易精确测量，因此在实验中是用一种已知电导率值的溶液(KCl)先求出电导池常数，然后把欲测溶液放入该电导池测出其电导值，再根据（3）式求出其电导率。

溶液的摩尔电导率是指把含有1mol电解质的溶液置于相距为1m的两平行板电极之间的电导，以Λm表示，单位为S·m2·mol-1。

摩尔电导率与电导率的关系：（3）式中：c—该溶液的浓度，mol/L对于弱电解质溶液，认为：（4）式中：Λm∞—溶液在无限稀释时的摩尔电导率，S·m2·mol-1对于强电解质溶液（如KCl，NaAc），其Λm和c的关系为对于弱电解质（如HAc等），Λm和c则不是线性关系，故其不能像强电解质溶液那样，从Λm—√c的图外推至c=0处求得Λm∞。

但在无限稀释的溶液中，每种离子对电解质的摩尔电导率都有一定的贡献，是独立移动的，不受其他离子的影响，对电解质Mν+ Aν-来说，即弱电解质HAc的Λm∞可由强电解质HCl、NaAc和NaCl的Λm∞的代数和求得把式（4）代入式（1）可得：（5）或（6）以cΛm对1/ Λm作图，其直线的斜率为(Λm∞)2K c，如知道Λm∞值，就可算出K c。

Ⅲ、仪器试剂电导仪（或电导率仪）、恒温槽、电导池、电导电极、容量瓶（100ml）5只、移液管（25ml、50ml各1个）、洗瓶、洗耳球0.0100mol/LKCl溶液、0.1000mol/LHAc溶液Ⅳ、实验步骤1．用50ml容量瓶将原始醋酸溶液（0.1000mol/L）进行2倍、4倍、8倍稀释，得到4种不同浓度的醋酸溶液。

第八章电化学一．基本要求1．理解电化学中的一些基本概念，如原电池和电解池的异同点，电极的阴、阳、正、负的定义，离子导体的特点和Faraday 定律等。

2．掌握电导率、摩尔电导率的定义、计算、与浓度的关系及其主要应用等。

了解强电解质稀溶液中，离子平均活度因子、离子平均活度和平均质量摩尔浓度的定义，掌握离子强度的概念和离子平均活度因子的理论计算。

3．了解可逆电极的类型和正确书写电池的书面表达式，会熟练地写出电极反应、电池反应，会计算电极电势和电池的电动势。

4．掌握电动势测定的一些重要应用，如：计算热力学函数的变化值，计算电池反应的标准平衡常数，求难溶盐的活度积和水解离平衡常数，求电解质的离子平均活度因子和测定溶液的pH等。

5．了解电解过程中的极化作用和电极上发生反应的先后次序，具备一些金属腐蚀和防腐的基本知识，了解化学电源的基本类型和发展趋势。

二．把握学习要点的建议在学习电化学时，既要用到热力学原理，又要用到动力学原理，这里偏重热力学原理在电化学中的应用，而动力学原理的应用讲得较少，仅在电极的极化和超电势方面用到一点。

电解质溶液与非电解质溶液不同，电解质溶液中有离子存在，而正、负离子总是同时存在，使溶液保持电中性，所以要引入离子的平均活度、平均活度因子和平均质量摩尔浓度等概念。

影响离子平均活度因子的因素有浓度和离子电荷等因素，而且离子电荷的影响更大，所以要引进离子强度的概念和Debye-Hückel极限定律。

电解质离子在传递性质中最基本的是离子的电迁移率，它决定了离子的迁移数和离子的摩尔电导率等。

在理解电解质离子的迁移速率、电迁移率、迁移数、电导率、摩尔电导率等概念的基础上，需要了解电导测定的应用，要充分掌握电化学实用性的一面。

电化学在先行课中有的部分已学过，但要在电池的书面表示法、电极反应和电池反应的写法、电极电势的符号和电动势的计算方面进行规范，要全面采用国标所规定的符号，以便统一。

会熟练地书写电极反应和电池反应是学好电化学的基础，以后在用Nernst方程计算电极电势和电池的电动势时才不会出错，才有可能利用正确的电动势的数值来计算其他物理量的变化值，如：计算热力学函数的变化值，电池反应的标准平衡常数，难溶盐的活度积，水的解离平衡常数和电解质的离子平均活度因子等。

实验⼆电解质溶液电导率的测定及其应⽤实验⼆电解质溶液电导率的测定及其应⽤⼀、⽬的(1)通过测定弱电解质醋酸溶液的电导率，计算其解离度a 和标准解离常数K 。

(2)通过测定强电解质稀盐酸溶液的电导率，计算其⽆限稀释摩尔电导率m Λ∞。

⼆、原理电解质溶液为第⼆类导体，它与通过电⼦运动⽽导电的第⼀类导体有所不同，是通过正、负离⼦在电场中的移动⽽导电的。

电解质溶液的导电能⼒⽤电导 G 来衡量，电导 G 即溶液电阻 R 的倒数：G = 1/R (2.2.1)电导的单位为西门⼦，简称西，⽤符号S 表⽰，1S=1Ω-1。

在电解质溶液中，插⼊两个平⾏电极，电极间距离为l ，电极⾯积为A ，则：G = 1/R = κ A / l 或κ = G l /A (2.2.2)式中κ为电导率(即为电阻率ρ的倒数)，单位为 S·m -1。

当电极的截⾯积 A =1m 2，距离 l =1m 时，测得的溶液电导即为电导率。

实验时，所⽤的两个平⾏电极(通常为⾦属铂⽚)⽤塑料封装在⼀起，称为电导电极。

电导电极的⾯积及电极间的距离均为常数，其⽐值K cell =l /A (2.2.3)称为电导池常数，单位为m -1。

电导池常数K cell 不易直接精确测量，⼀般是通过测定已知电导率κ的标准溶液的电导G , 再利⽤式(2.2.4)进⾏计算。

κ = G K cell (2.2.4)根据式(2.2.4)，使⽤同⼀个电导电极测量其它溶液的电导，便可确定它们的电导率，这就是电导仪或电导率仪的测量原理。

实验时，应根据溶液电导率的测量精度和变化范围选择电导池常数不同的电导电极，同时选择不同浓度的KCl 标准溶液(见数据表4.21)标定电导池常数。

当两电极间的溶液含有 1mol 电解质、电极间距 1m 时，溶液所具有的电导称摩尔电导率，记作Λm 。

摩尔电导率Λm 与电导率κ之间的关系为：Λm = κ / c (2.2.5)式中 c 为物质的量浓度，单位为 mol .m -3。

南昌大学物理化学实验报告学号：5802216018 实验日期：2018-04-03实验三电导法测定弱电解质解离度和解离常数一、 实验目的1、 掌握测定电解质溶液电导率的原理及方法；2、 掌握电导法测定弱电解质解离度和解离常数的原理及方法；3、 掌握电导仪的使用。

二、 实验原理AB 型弱电解质如醋酸，在一定浓度的水溶液中仅部分解离，离子与未解离的 分子之间存在动态平衡：CH 3COOHHCH 3COO -解离前 c 0平衡时c(1- a ) C a C a式中,C 为醋酸的初始浓度；a 为解离度。

若溶液可视为理想溶液，一定温度下解 离平衡常数K '与浓度C 和解离度a 的关系为2 2K 9 C a /C )。

丄• £------ ①(1- a )C/C 1- a c 9根据电离学说，弱电解质解离度a 随溶液浓度的减小而增大，当溶液无限稀 释时a — 1,即弱电解质完全解离。

本实验通过测定不同浓度时溶液的电导率来计 算a 和K 9 o电解质溶液为第二类导体，依靠正、负离子的定向迁移而导电，其导电能力用电导G 来表征：1 AG= R = ' [ / K ceii ② 其中Kce "称为电导池常数，通常用已知电导率的溶液来测得。

K 为电导率，为相距 单位长度、单位面积的两个平行板电极间充满电解质溶液时的电导，单位是o K 与溶液浓度c 之比为摩尔电导率A m :式中,溶液浓度c 的单位为mol学生姓名：李江生 专业班级：安工161A m------- ③c一定浓度的溶液中弱电解质发生部分解离，已解离的部分对溶液电导有贡 献。

无限稀释溶液中，电解质完全解离，正、负离子独立运动，溶液的摩尔电导率 为正、负离子的摩尔电导率之和：因此弱电解质溶液的解离度可以表示为解离平衡常数K 为式(2.11.6)可写成:1即A m—1 1A m c2 * --L 呈直线关系，直线斜率为K (A m),截距为A m 。

实验二 电导法测定弱电解质的电离常数一、实验目的1. 掌握电导测量的原理和方法。

2. 学会使用 DDS-11A 型电导率仪，测定弱电解质电离平衡常数的方法。

二、实验原理AB 型（如HAc ）弱电解质在溶液中的电离达到平衡时，HAc= H + + Ac - c(1-αc )cαccαc其电离平衡常数（K c ）与浓度（c ）、电离度（αc ）之间有如下的关系：cc cc K αα-=12(1)在一定温度下K c 是常数，因此可以通过测定AB 型弱电解质在不同浓度时的αc ，代入上式就可以求出K c 。

醋酸溶液的电离度可用电导法测定，溶液的电导用电导率仪测定。

测定溶液的电导，要将被测溶液注入电导池中，如图1所示。

图1 浸入式电导池若两电极间距离为l ，电极的面积为A ，则溶液电导G 为：G=КA/1式中：К为电导率。

电解质溶液的电导率不仅与温度有关，还与溶液的浓度有关。

因此常用摩尔电导m λ来衡量电解质溶液的导电能力。

m λ与К之间的关系为：m λ=10-3К/c式中m λ的单位是S·m 2·mol -1，К的单位为S·m -1，c 的单位为mol·dm -3。

对于弱电解质，电离度αc 等于浓度为c 时的摩尔电导(m λ)和溶液在无限稀释时的摩尔电导(∞m λ )之比，即：∞=mmc λλα (2)将式(2)代入式(1)：)(2m m m m cc c K λλλλ-=∞∞ cm κλ=∞∞-⋅=m c m c K cK λκλκ2)(以κ对κc 作图应为一直线，其斜率为2)(∞m c K λ ，截距为)(∞m c K λ ，根据斜率和截距可算出 K c 和∞m λ 。

三、仪器及试剂仪器：恒温装置 1套，DDS-11A 型电导率仪，电导电极，移液管（25 ml 、5 ml 和 1 ml 各 1支），容量瓶（50 ml 5只），250 ml 烧杯1只，洗耳球1只。

实验二 电导法测定弱电解质的电离常数一、实验目的1. 掌握电导测量的原理和方法。

2. 学会使用 DDS-11A 型电导率仪，测定弱电解质电离平衡常数的方法。

二、实验原理AB 型（如HAc ）弱电解质在溶液中的电离达到平衡时，HAc= H + + Ac - c(1-αc )cαccαc其电离平衡常数（K c ）与浓度（c ）、电离度（αc ）之间有如下的关系：cc cc K αα-=12(1)在一定温度下K c 是常数，因此可以通过测定AB 型弱电解质在不同浓度时的αc ，代入上式就可以求出K c 。

醋酸溶液的电离度可用电导法测定，溶液的电导用电导率仪测定。

测定溶液的电导，要将被测溶液注入电导池中，如图1所示。

图1 浸入式电导池若两电极间距离为l ，电极的面积为A ，则溶液电导G 为：G=КA/1式中：К为电导率。

电解质溶液的电导率不仅与温度有关，还与溶液的浓度有关。

因此常用摩尔电导m λ来衡量电解质溶液的导电能力。

m λ与К之间的关系为：m λ=10-3К/c式中m λ的单位是S·m 2·mol -1，К的单位为S·m -1，c 的单位为mol·dm -3。

对于弱电解质，电离度αc 等于浓度为c 时的摩尔电导(m λ)和溶液在无限稀释时的摩尔电导(∞m λ )之比，即：∞=mmc λλα (2)将式(2)代入式(1)：)(2m m m m cc c K λλλλ-=∞∞ cm κλ=∞∞-⋅=m c m c K cK λκλκ2)(以κ对κc 作图应为一直线，其斜率为2)(∞m c K λ ，截距为)(∞m c K λ ，根据斜率和截距可算出 K c 和∞m λ 。

三、仪器及试剂仪器：恒温装置 1套，DDS-11A 型电导率仪，电导电极，移液管（25 ml 、5 ml 和 1 ml 各 1支），容量瓶（50 ml 5只），250 ml 烧杯1只，洗耳球1只。

电导法测定弱电解质的解离常数和难溶盐的溶解度【实验目的】1. 巩固溶液电导的基本概念，掌握测量电解质溶液电导的原理与方法。

2. 测定磺胺水溶液的电导率（比电导），并求摩尔电导率、解离度和解离常数。

3. 测定难溶盐的溶解度。

【实验原理】电解质溶液的导电能力用电导G 表示，单位为S （西门子）。

电导与导体的截表面A 成正比，与导体的长度l 成反比，即G=κlA式中比例常数κ称为电导率，单位为S ·m 1-. 整理上式有κ=GAl 对于一定电极而言Al为常数，因此有 κ=KG在相距1cm 的两电极间，若有含1mol 电解质的溶液，此时的电导率称为摩尔电导率，用Λm 来表示，其单位为S ·m 2·mol 1-。

则有Λm =cκ电解质的摩尔电导率随浓度的稀释而增加，无线稀释时的摩尔电导率以Λ∞m表示。

对于弱电解质来说，某一浓度时的摩尔电导率与无限稀释时的摩尔电导率之比为该浓度下的解离度α。

α=Λm /Λ∞m因此可用测电导率 的方法来测弱电解质的解离平衡常数。

磺胺的解离平衡常数与解离度有一下关系K= c α2/(1-α)难溶盐氯化银的溶解度，也可用通过测定其饱和溶液的电导率而算出κ溶液=κAgCl +κ水 κAgCl =κ溶液-κ水由于难溶盐在水中溶解度很小，溶液可视为无限稀释。

于是氯化银饱和水溶液的摩尔导电率可以用无限稀释时的摩尔导电率代替，即ΛAgCl m ,=Λ∞AgClm ,=Λ∞Ag m ,+Λ∞Cl m ,则氯化银在水中的溶解度为c=（κ溶液-κ水）/Λ∞AgCl m ,【仪器与试剂】1. 仪器 DDS-11A 型电导率仪 ，电导电极，超级恒温水浴，50ml 烧杯2. 试剂 0.0098mol ·L 1-磺胺水溶液，AgCl 饱和水溶液，蒸馏水【实验步骤】1磺胺解离常数的测定 将50ml 烧杯与电导电极依次用蒸馏水和待测的磺胺水溶液冲洗两次，然后装入被测的磺胺溶液，插入电导电极。

电导的测定及应用思考和讨论1、本实验为何要测水的电导率？答：因为普通蒸馏水中常溶有CO2和氨等杂质而存在一定电导，故实验所测的电导值是欲测电解质和水的电导的总和。

作电导实验时需纯度较高的水，称为电导水。

水的电导率相对弱电解质的电导率来说是不能够忽略的。

所以要测水的电导率。

2、实验中为何通常用镀铂黑电极?铂黑电极使用时应注意什么？为什么？答：镀铂黑的目的是为了增大电极的表面积，减小电流密度，从而降低由交流电引起的极化效应；（电导电极使用的敏感材料通常为铂，镀铂黑就是在铂表面镀上一层黑色蓬松的金属铂，目的是为了减少极化效应。

多孔的铂黑增加了电极的表面积，使电流密度减小，使极化效应变小，电容干扰也降低了。

不镀铂黑或镀得不好的铂黑电极，会产生很大的测量误差。

）使用时要注意不要用滤纸擦试铂黑，以免使铂黑脱落而改变电导池系数。

实验结束后，用蒸馏水冲洗电极，并浸泡在蒸馏水中，不使用时需浸泡在去离子水中，防止电极干燥。

溶液电导率大于0.0035/m时使用（溶液电导率大于200μS·m-1时用镀铂黑电极，否则要用光亮铂黑电极），若溶液电导率小于0.0035/m时，由于极化不严重，可使用光亮铂黑电极；3、电导、电导率、摩尔电导率与电解质的浓度有何关系？弱电解质的电离度、电离常数分别与哪些因素有关？电导测定还有哪些方面的应用？答：电导的大小与浓度成正比；对于强电解质溶液，溶液较稀时电导率近似与浓度成正比，随着浓度的增大，电导率的增加逐渐缓慢，浓度很大时的电导率经一极大值后逐渐下降；对于若电解质溶液，浓度从小到大，虽然单位体积中弱电解质的量增加，但因解离度减小，离子的数量增加不多，其电导率很小；摩尔电导率与电解质浓度成反比；弱电解质的电离度与溶液的本性、浓度、温度有关；一般而言，浓度越大，电离度越小；浓度越小，电离度越大。

弱电解质的电离常数只与温度有关；电导测定还可用于：检测水的纯度；计算弱电解质的电离度；测定难溶盐的溶解度及标准溶度积；电导滴定。

电导的测定及其应用—弱电解质的电离常数测量一、实验目的1.掌握电桥法测量电导的原理和方法；2.测定电解质溶液的当量电导，并计算弱电解质的电离平衡常数K。

二、实验原理1.电解质溶液的导电能力通常用电导G表示，其单位是西门子，用符号S 表示。

如将电解质溶液中放入两平行电极之间，电极间距离为l,电极面积为A，则电导可以表示为：k：电解质溶液的电导率，单位为S·m-1，l/A：电导池常数，单位为m-1，电导率的值与温度、浓度、溶液组成及电解质的种类有关。

在研究电解质溶液的导电能力时，常用摩尔电导率Λm来表示，其单位为S·m2·mol-1。

Λm与电导率k和溶液浓度c的关系如下所示：2.摩尔电导率Λm随着浓度的降低而增加。

对强电解质而言，其变化规律可以用科尔劳斯（Kohlraus c h）经验式表示：为无限稀释摩尔电导率。

在一定温度下，对特定的电解质和溶剂来说，A为一常数。

因此，将摩尔电导率Λm对c1/2作图得一直线，将直线外推与纵坐标的交点即为无限稀释摩尔电导率之比，即用下式表示：在一定温度下，对于AB型弱电解质在水中电离达到平衡时有如下关系：该反应的解离平衡常数K与解离度α有如下关系：由此可以看出，如果测得一系列不同浓度AB型溶液的摩尔电导率Λm，然后以1/Λm对cΛm作图可得到一条直线，其斜率m等于，如果知道无限稀释摩尔电导率的数据，即可求得解离平衡常数K。

三、仪器与药品SLDS-I型数显电导率仪SYP-Ⅲ型玻璃25mL移液管恒温水槽DJS-1C型铂黑电极50ml量筒、100ml量筒250ml锥形瓶洗耳球KCl溶液（0.1mol.L-1）HA c溶液（0.1mol.L-1）蒸馏水滤纸四、实验步骤1.调节恒温水槽温度为25℃，打开电导率仪预热10分钟。

2.用容量瓶将0.1mol·L-1HA c溶稀释成为：0.0500mol·L-1、0.0200mol·L-1、0.0100mol·L-1、0.0050mol·L-1、0.0020mol·L-1五种溶液。

实验四、电导法测定弱电解质的电离平衡常数1. 实验原理电解质溶液的电导率直接受到溶液中电离物种数目的影响。

弱电解质在水中溶解时，只有一部分分子电离，形成正离子和负离子，其它大部分分子不电离，形成未电离的分子。

其电离反应式可表示为：HA ↔ H+ + A-电离度α用来描述电离的程度，定义为分子中电离出的分子数与总分子数之比，即α = (数量浓度C_A-C_H+)/(数量浓度C_A) ×100％电离度α远小于1，根据电荷平衡原理可知，溶液中H+离子浓度与A-离子浓度相等，即C_H+=C_A-αC_A由于电导率υ与电离物种数成正比，可用电导率推算出弱电解质的电离度α，进而计算出电离平衡常数K。

考虑到氢离子的极性较大，对电导率的影响较大，可采用酸度远小于pH 7的甲酸钠溶液作为载体，同时用玻璃电极进行测量，其中甲酸钠是一种正常盐，不会影响弱电解质的电离平衡，且在化学实验室易得。

实验中测量甲酸钠和弱电解质混合溶液的电导率，从而计算出弱电解质的电离度α，再由α计算K。

2. 实验仪器、试剂和材料(1)仪器：电导仪、电极（包括导电电极和比较电极）、玻璃刻度试管。

(2)试剂：硝酸钾(KNO3)、甲酸钠(NaHCOO)、氯化亚铁(FeCl2)、氯化亚锡(SnCl2)。

(3)材料：去离子水。

3. 实验操作(1)测定甲酸钠溶液的电导率：1）取一个清洁干燥的50mL玻璃容器，称取2 g甲酸钠粉末，用少量去离子水加热溶解，再稀释至刻度线。

2）将电导仪用去离子水冲洗干净，测量该溶液的电导率υ，记录实验数据。

(2)测定弱电解质(C5H5N)的电导率及电离度α：2）将电极插入腐蚀液中并用去离子水冲洗干净，插入干净的电极涂上润湿剂，放入容器中。

4）根据弱电解质的计算公式算出该弱电解质的电离度α。

α = (υ - υ0)/(kυ0) ×100％其中，υ0为甲酸钠溶液的电导率，k为弱电解质的摩尔浓度，该值可由载体溶液的浓度、测量容器体积和弱电解质的摩尔质量计算出来。

电解质溶液的电导一、实验目的1．掌握电导率法测定弱酸标准电离平衡常数的原理和方法；2．学会电导率仪的使用方法。

3．巩固电解质溶液电导的基本概念。

二、实验原理电解质溶液的电导的测定，通常采用电导池，若电极的面积为A,两电极的间的距离为l,则溶液的电导L 为L = KA / l 式中K 称为电导率或比电导,为l=1m,A=1m2 时溶液的电导，K 的单位是S/m.电解质溶液的电导率与温度、溶液的浓度及离子的价数有关.为了比较不同电解质溶液的导电能力.通常采用涉及物质的量的摩尔电导率Λm 来衡量电解质溶液的导电能力.Λm=K/C 式中Λm 为摩尔电导率(Sm2 /mol) 注意,当浓度C 的单位是mol/L 表示时,则要换算成mol/m3，后再计算.因此,只要测定了溶液在浓度C 时的电导率K 之后,即可求得摩尔电导率Λm 。

摩尔电导率随溶液的浓度而变,但其变化规律对强、弱电解质是不同的.对于强电解质的稀溶液有:式中A 常数, 0,m Λ也是常数,是电解质溶液 无限稀释时的摩尔电导,称为无限稀释摩尔电导。

因此以Λm..和根号C 的关系作图得一直线,将直线外推至与纵轴相交,所得截距即 为无限稀释C A m m -Λ=Λ0,时的摩尔电导0,m Λ.对于弱电解质,其0,m Λ值不能用外推法求得.但可用离子独立运动定律求得:0,m Λ=I0,++I0,-式中I0,+ 和I0,-分别是无限稀释时正、负离子的摩尔电导,其值可通过查表求得。

根据电离学说,可以认为,弱电解质的电离度α等于在浓度时的摩尔电导Λ与溶液在无限稀释时的电导0,m Λ之比,即另外还可以求得AB 型弱电解质的Ka 的值，所以，通过实验测得α即可得a K 值。

三、实验仪器与试剂仪器:电导仪，恒温槽 ，移液管，容量瓶；药品：0.1mol KCl 溶液，电导水。

四、实验步骤(1) 配制溶液。

用0.10 mol·L-1的kcl 溶液分别配制0.05 mol·L-1、0.01 mol·L-1、0.005 mol·L-1、0.001 mol·L-1的kcl 溶液各100mL 。

实验十一电导法测定弱电解质的电离常数和难溶盐的溶解度Ⅰ、电导法测定弱电解质的电离常数一、实验目的1．掌握电导法测定弱电解质电离常数的原理。

2．掌握用电导率仪测定醋酸电离常数K HAc的方法。

3．通过实验了解溶液的电导(L)、摩尔电导率(λ)、弱电解质的电离度(α)、电离常数(K)等概念及它们之间的关系。

4．学会使用DDS-1lA型电导率仪。

二、实验原理弱电解质如醋酸，在一般浓度范围内，只有部分电离。

因此有如下电离平衡：HAc ＝H++ Ac-起始浓度 C 0 0平衡浓度C(1－α) CαCα其中C为醋酸的起始浓度，α为电离度，故C(1－α)、Cα各为HAc、H＋及Ac-的平衡状态下的浓度。

如果溶液是理想的，在一定温度下，可由质量作用定律得到电离常数（K HAc）为：（1）根据电离学说，弱电解质的α随溶液的稀释而增加，当溶液无限稀释时，α→1，即弱电解质趋近于全部电离。

当温度一定时，弱电解质溶液在各种不同浓度时，。

只与在该浓度时所生成的离子数有关，因此可通过测量在该浓度所生成的离子数有关的物理量，如pH值、电导率等来测定α。

本实验是通过测量不同浓度时溶液的电导率来计算α和K值。

电导，即电阻的倒数，电阻的单位是Ω(欧姆)，所以电导的单位为Ω－1 (欧姆)或S(西门子)。

对于金属导体，电导(L)的数值和导体的长度(l)成反比，和导体的截面积(A)成正比。

（2）其中l／A为常数，定义为Q；Lo称为电导率或比电导，其物理意义是长l为lm，截面积A 为lm2的导体的电导，所以它的单位可以写成Ω-1／m或S／m。

对于每种金属导体，温度一定，电导率(Lo)是一定的，因此可以用它来衡量金属导体的导电能力。

但是，对于电解质溶液，其导电机制是靠正、负离子的迁移来完成的。

它的电导率，不仅与温度有关，而且与该电解质溶液的浓度有关，所以若用电导率L。

来衡量电解质溶液的导电能力就不合适了。

这样，就提出了摩尔电导率λ的概念。

它的定义是：含有lmol电解质的溶液，全部置于相距为单位距离(SI单位用lm)的两个平行电极之间，该溶液的电导称为摩尔电导率(λ)。

电解质溶液的电导率测定练习题电解质溶液的电导率是指溶液中电解质离子的导电能力。

通过测定电解质溶液的电导率可以了解其溶解度、电离度以及离子间的相互作用等信息。

本文将提供几个关于电导率测定的练习题，帮助读者巩固相关知识。

1. 问题一在实验室中，你准备测定稀盐酸溶液的电导率。

你将使用直流电阻法来测定溶液的电导度。

请描述实验步骤，包括所需仪器和其使用方法。

解答：实验步骤如下：1. 准备稀盐酸溶液，取适量的盐酸溶液加入蒸馏水中，稀释到所需的浓度。

2. 准备一个电导率仪，将电解质溶液样品导管浸入样品槽中。

3. 打开电导率仪的电源，并选择合适的测量范围。

4. 等待片刻，直到电导率仪读数稳定。

5. 记录所得的电导率数值。

所需仪器：- 盐酸溶液- 蒸馏水- 电导率仪电导率仪使用方法：1. 将电导率仪连接至电源。

2. 将电解质溶液样品导管浸入样品槽中。

3. 打开电导率仪电源，并选择所需的测量范围。

4. 等待片刻，直到电导率仪读数稳定。

5. 记录所得的电导率数值。

2. 问题二假设你需要测定NaCl溶液的电导率。

你知道样品溶液的浓度为0.1 mol/L，通过测量得到的电导率为6.2 Sm^-1。

请计算该溶液的电导率。

解答：电导率的计算公式为：电导率(σ) = 电导(κ) / 溶液的电导率导数 (L)已知：电导(κ) = 6.2 Sm^-1溶液的电导率导数 (L) = 0.1 mol/L根据计算公式，可得：σ = κ / L = 6.2 Sm^-1 / 0.1 mol/L = 62 Sm^2 mol^-1因此，该溶液的电导率为62 Sm^2 mol^-1。

3. 问题三假设你正在研究碱金属离子在不同溶剂中的电导率。

你已经测定了钾离子在水和乙醇中的电导率，并得到以下结果：- 水中的电导率：20 Sm^-1- 乙醇中的电导率：8 Sm^-1请解释这些结果可能的原因，并讨论不同溶剂对离子电导率的影响。

解答：钾离子在水中的电导率较高，为20 Sm^-1，而在乙醇中的电导率较低，为8 Sm^-1。

实验六：电导法测弱电解质的电离平衡常数一、实验目的：1、掌握惠斯登电桥法测定电导的原理。

2、学会实验测量的操作技术。

3、学会图解法求算解离度，了解电导测定的应用。

二、实验原理：电解质溶液的导电能力由电导G来量度，它是电阻的倒数，即：电导的单位是“西门子”，符号为“S”,。

将电解质溶液放入两平行电极之间，若两电极距离为l，电极面积为A，则溶液的电导为：式中电导率，其物理意义是l=1m，A=1m2时溶液的电导，其单位为S·m-1。

定义电导池系数则通常将一个电导率已知的电解质溶液注入电导池中，测其电导，根据上式即可求出K cell。

在研究电解质溶液的导电能力时，经常使用摩尔电导率,其定义为：式中c为电解质溶液的浓度，的单位是：S·m2·mol-1。

对于弱电解质（例如醋酸）来说，由于其电导率很小，所以测得的溶液的电导率应包括水的电导率，即电解质溶液是由正、负离子的迁移来传递电流的，在弱电解质溶液中，只有解离部分的离子才对电导有贡献，而在无限稀释的溶液中，电解质全部解离，其摩尔电导率是正、负离子的极限摩尔电导率之和。

即式中ν+，ν-分别为正、负离子的化学计量数，可查表得到。

与的差别来自两个因素，一是电解质的不完全电离，二是离子间的相互作用。

若溶液中离子浓度很低，彼此相隔较远，相互作用力可以忽略，则与之间的关系可表示为：(推导)式中α为弱电解质的解离度。

醋酸在水溶液中有下列平衡：其解离平衡常数为(推导)将代入上式整理可得此式称为奥斯特瓦尔德（Ostwald）稀释定律。

改写成线性方程为：以对作图得一直线，斜率为，截距为，由此可求得和(推导) ：整理可得：电解质溶液的电导通常利用惠斯登（Wheatston）电桥测量，但测量时不能用直流电源，因直流电流通过溶液时，导致电化学反应发生，不但使电极附近溶液的浓度改变引起浓差极化，还会改变两极的本质。

因此必须采用较高频率的交流电，其频率通常选为1000Hz。

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预习：1.测电导率时为什么要恒温？
因为电离平衡常数只与温度有关，电导率与电离平衡常数有关，只有保证温度不变才能测出准确的电导率
2.实验中为什么选择镀铂黑电极？
铂黑电极的面积比铂的大，减小极化效应
课后：1.电导率测定时为什么选择交流电而不用直流电？
直流电会在溶液中发生电化学反应，交流电正负极高速交替，不会发生持续的电化学反应.
2.用电导率仪测电导的实验原理是什么？
电导率仪测电导，实际上是通过测量插入溶液的电极极板之间的电阻来实现的。

由振荡产生的交流电压加在电极上，经运算放大器组成的放大检波电路变换为直流电压，经集成A/D转换器转换成数字信号，由LED数码管数字显示
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（整理）实验九电导法测定弱电解质的解离平衡常数.实验⼗⼀电导率的测定及应⽤⼀实验⽬的1. 测定KCl ⽔溶液的电导率,求算它的⽆限稀释摩尔电导率；2. ⽤电导法测定醋酸在⽔溶液中的解离平衡常数；3. 掌握DDS ⼀11A 型电导率仪的测量原理和使⽤⽅法；⼆实验原理1. 电解质溶液的导电能⼒通常⽤电导G 来表⽰，它的单位是西门⼦(Siemens)，⽤符号S (西)表⽰。

若将某.电解质溶液放⼊两平⾏电极之间，设电极间距为l ，电极⾯积为A ，则电导可表⽰为：G =кlA(11⼀1) (11⼀1)式中，к为该电解质溶液的电导率，单位为S ·m -1，它的数值与温度、溶液组成及电解质种类有关；l/A 称为电导池常数；它的单位为m -1。

在讨论电解质溶液的导电能⼒时，常⽤摩尔电导率Λm 这个物理量，它与电导率к、溶液浓度c 之间的关系如下：Λm =к/c (11⼀2)摩尔电导率的单位为S ·m 2·mol -1.2. Λm 总是随溶液浓度的降低⽽增⼤。

对强电解质稀溶液⽽⾔，其变化规律⽤科尔劳施(Kohlrausch)经验公式表⽰：c A m m -Λ=Λ∞ (11⼀3)(11⼀3)式中，Λm∞为⽆限稀释摩尔电导率。

对特定的电解质和溶剂来说，在⼀定温度下，A 是⼀个常数。

所以将Λm对c 作图得到的直线外推，可求得该强电解质溶液⽆限稀释摩尔电导率Λm ∞。

3. 对弱电解质，其Λm ∞⽆法利⽤(11⼀3)式通过实验直接测定，⽽是根据离⼦独⽴运动定律，应⽤强电解质⽆限稀释摩尔电导率计算出弱电解质⽆限稀释摩尔电导率，也可以从正、负两种离⼦的⽆限稀释摩尔电导率加和求得：∞--∞++∞Λ+Λ=Λ,,m m m νν (11⼀4)(11⼀4)式中,∞+Λ,m ,∞-Λ,m 分别表⽰正、负离⼦的⽆限稀释摩尔电导率。

不同温度下醋酸溶液Λm∞见表11⼀1。

表11⼀1不同温度下醋酸溶液的Λm∞在弱电解质的稀薄溶液中，离⼦的浓度很低,离⼦间的相互作⽤可以忽略，可以认为它在浓度为c 时的解离度α等于它的摩尔电导率Λm 与其⽆限稀释摩尔电导率∞Λm 之⽐,即:α=Λm /∞Λm(11⼀5)对1⼀1型弱电解质,例如醋酸,当它在溶液中达到解离平衡时,有:HAc ?H + +Ac ¯该反应的标准解离平衡常数K o与浓度为c 时解离度α之间有如下关系:)1(02αα-?=c c K (11⼀6) (11⼀6)式中c o为溶质B 的标准浓度, c o=1.00mol ·dm -3，合并(11⼀5)和(11⼀6)两式，即得:)(20mm m mc c K Λ-ΛΛ?Λ=∞∞ (11⼀7) (11⼀7)式可改写为:m Λ1=2)(∞Λ??Λm m K c c +∞Λm1 (11⼀8) (11⼀8)式为奥斯⽡尔德(Ostwald)稀释定律。

电导法测定弱电解质的电离常数环境与资源学院 环境科技类111班 张炎 201118060328 石涛 2012 年10月12日院 系 专业班级 姓名学 号 指导老师 日期、目的要求1、用电导法测定弱电解质醋酸在水溶液中的解离平衡常数Kc ；2、巩固溶液电导的基本概念及其熟悉DDS-307型电导率仪的使用二、仪器与试剂三、实验原理醋酸在水溶液中呈下列平衡：HAc = H + + Ac -c(1- a ) C a C a式中c为醋酸浓度；a为电离度，则电离平衡常数Kc为：曲Kc =； -----1-ct定温下，Kc为常数，通过测定不同浓度下的电离度就可求得平衡常数Kc值。

醋酸溶液的电离度可用电导法测定。

溶液的电导用电导率仪测定。

测定溶液的电导，要将被测溶液注入电导池中，如图1-1所示r=.INIB a I-=■ --w图1浸入式电导池若两电极间距离为I，电极的面积为A,则溶液电导G为：G = •- 一式中：•-为电导率。

电解质溶液的电导率不仅与温度有关，还与溶液的浓度有关。

溶液的电导率K按瓷=丄式计算。

对电导池而言，i称为电导池常数,P IA丿I A丿可将一精确已知电导率值的标准溶液(通常用KCI溶液)充入待用电导池中，在指定温度下测定其电导率，然后按照瓷=^=G丄j算出电导池常数丄j值。

P IA 丿J A)对于弱电解质来说，无限稀释时的摩尔电导率-\：m反映了该电解质全部电离且没有相互作用时的电导能力，而一定浓度下的上m反应的是部分电离且离子间存在一定相互作用时的电导能力。

如果弱电解质德电离度比较小，电离产生出的离子浓度较低，使离子间作用力可以忽略不计，那么Am与上m的差别就可以近似看成是由部分离子与全部电离产生的离子数目不同所致，所以弱电解值的电离度可表示为：若电解质为MA型，电解质的浓度为C,那么电离平衡常数2C aKc1 _ a若已知该电解质溶液的物质的量浓度，则依照式上m h：/C即可求出摩尔电导率上m值。

2.1 电解质溶液的电导思考题1．什么是溶液的电导、电导率和摩尔电导率？它们的相互关系如何？答: 将电解质溶液放入两平行电极间，两电极距离为L，两电极面积为A，这时溶液的电导G是：=式中电导G即电阻的倒数，单位为西门子（S或Ω-1）；κ称为电导率，为电极面积为1 m2，电极距离为1 m时两极间的电导，亦即电阻率的倒数。

SI单位为S·m-1。

摩尔电导率的定义式是该溶液的电导率与其浓度之比。

Λm =（8-19）其物理意义表示两个相距1 m的电极间含1 mol电解质的溶液时两电极间的电导率。

单位为S·m2·mol-1。

2．影响电解质溶液导电能力的因素有哪些？答: 电解质溶液的导电能力与温度、电解质性质、溶剂、溶液的浓度等因素有关。

3．强、弱电解质的摩尔电导率与浓度的关系有何不同？答: Λm随浓度变化的规律，强弱电解质各不相同。

强电解质的稀溶液符合科尔劳斯（Kohlrausch F）经验公式：Λm =Λm∞ - A×式中，Λm∞为无限稀摩尔电导率，A为常数。

对弱电解质，导电离子数随溶液的稀释、电离度α的增大而增大，当溶液无限稀释时，弱电解质完全电离，α=1，因而有：4．结合教材学习和你所完成的实验，谈谈电导率的测定有哪些应用？答: 1.计算弱电解质的解离度和解离常数； 2.测定难溶盐的溶解度； 3. 检验水的纯度；4 应用于动力学研究；5 电导滴定；等等。

2.2 蔗糖水解反应的速率常数测定思考题1. 蔗糖水解反应的反应速率常数k值与哪些因素有关？答:与温度,催化剂有关。

2. 蔗糖水解反应中H＋的作用是什么？答：起催化剂的作用。

3. 一级反应有什么动力学特征？答：① lnc 与 t成线型关系。

②半衰期与反应物初始浓度无关。

③反应速率常数K的单位为[时间]－1。

4. 以下因素对实验结果有何影响？① 以15 %蔗糖溶液进行实验，② 仪器未清零，③ 旋光管长度，④ 加入HCl时计时不及时。