电导率和摩尔电导率
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强电解质极限摩尔电导率的测定(电导法)【目的要求】1、理解溶液的电导、电导率和摩尔电导率的概念。
2、掌握由强电解质稀溶液的电导率测定极限摩尔电导率的方法【基本原理】电解质的导电能力,用电导L(S)来表示,它是电阻的倒数。
设电导池两个电极的面积为A(m2),两个电极间的距离为l(m),电导池中装有浓度为C(mol/m3)的电解质溶液,则有以下关系。
L = 1 / R = (1 / ρ) × (A / L) =κ × (A / L)电导——L = 1 / R (S,西门子)电导率κ= 1 / ρ=L×(L / A)——单位长度距离的电导(S/m)电解质在不同溶液浓度下,有不同的电导率κ。
不同浓度氯化钾溶液的电导率(25℃)列于下表。
电导池常数——L / A为了比较同一电解质在不同浓度以及不同电解质之间导电能力的差别,引入了摩尔电导率∧m的概念。
即把含有1mol电解质的溶液置于相距离为单位距离(1m )的两个平行电极之间时其所具有的电导称为摩尔电导率∧m电解质溶液的电导率κ和摩尔电导率∧m,的关系为:∧m = κ/ C可见,溶液浓度越小,也即是溶液越稀,则电解质的摩尔电导率越大。
当浓度趋于无限稀时,这时电解质溶液的摩尔电导率最大。
这时的摩尔电导率为电解质的极限摩尔电导率∧m∞。
强电解质稀溶液的摩尔电导率∧m、极限摩尔电导率∧m∞以及电解质溶液浓度C之间的关系为(科尔劳乌施Kohlrausch关系)∧m=∧m∞(1-β)可见,∧m与呈现一直线关系。
测出一系列浓度C的强电解质稀溶液的摩尔电导率∧m,以∧m与作图,应得一直线。
将直线外推至C=0,在纵坐标上的载距就是该电解质溶液的极限摩尔电导率∧m∞。
本实验通过上面的原理,测定KCl极限摩尔电导率。
由于实验过程所配制的溶液均为稀溶液。
在稀溶液中,起导电能力的除了电解质溶液的离子外,还有水中电离出来的氢离子和氯氧根离子。
因些,实验测得的稀溶液的电导率实际上为电解质溶液离子和水中离子的电导率之和。
实验十六 电导法测定氯化银的溶度积和溶解度思考题1、电导、电导率和摩尔电导率是如何定义的?三者分别以何符号表示?三者之间有何联系和区别?2、电导池常数K 的物理意义是什么?其数值如何测得?3、在运用公式c m /κ=Λ进行有关计算时,c 的单位是什么?4、极限摩尔电导率∞Λm 的物理意义和用途分别是什么?5、对于强、弱电解质,获得其∞Λm 分别有哪几种方法?6、对于强电解质难溶盐,如何理论计算其m Λ?为什么?7、难溶盐饱和溶液的电导率就是难溶盐的电导率吗?为什么?8、简述难溶盐溶解度和溶度积的区别?9、温度对电解质溶液的电导、电导率和摩尔电导率是否有影响?有何影响?10、科尔劳施公式c A m m -Λ=Λ∞成立的条件是什么?11、电导率的测定为何用交流电而不用直流电?12、简述用DDS-11A 型电导率仪测定溶液电导率的步骤?13、简述用DDS-11A 型电导率仪测定AgCl 溶解度和溶度积的步骤?答案:1、电导G 为电阻R 的倒数,表示导体的导电能力大小。
电导率κ为单位体积导体的电导。
摩尔电导率m Λ为单位浓度电解质溶液的电导率。
三者均反映导体的导电能力,对第二类导体电解质溶液而言,电导对电解质溶液的体积和浓度均没有限制,而电导率和摩尔电导率则分别对电解质溶液有体积限制和浓度限制,分别为单位体积电解质溶液和单位浓度电解质溶液的电导。
2、电导池常数K 为电导池两极之间距离 与极板面积A 之比值,对于指定的电导池,K 为常数。
K 值可通过测定已知电导率κ的电解质溶液的电阻R ,利用公式K= /A=κR 求得。
3、3-⋅m mol 。
4、∞Λm 为无限稀电解质溶液的摩尔电导率,由∞Λm 和m Λ可计算弱电解质稀溶液的电离度=αα,m Λ/∞Λm 。
5、对于强电解质,获得其∞Λm 有实验测定和理论计算两种方法,前者为以m Λ对c 作图,在低浓度下直线在纵轴(即横坐标c =0时)上的截距,后者为∞Λm =∞--∞++Λ+Λm m νν 。