电导法测定弱电解质的电离常数实验数据处理

物理化学实验讲义 弱电解质电离常数的测定（电导法）

1 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Kc与原始浓度c和电离度α有以下关系：

（1）

在一定温度下Kc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Kc 。

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Kcell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） 物理化学实验讲义 弱电解质电离常数的测定（电导法）

2 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∞。

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《物理化学实验》实验报告

二级学院

专业班级

学生学号

学生姓名

授 课 教 师

开课学期

1 实验序号 项目名称 电导法测定弱电解质解离度和解离常数

学生学号 学生姓名 专业班级

授课教师 实验时间 实验地点

分组序号 同组人数 实验类型 验证□ 综合□ 设计□ 创新□

一、实验目的及要求

（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、实验设备（环境）及要求

实验设备：恒温槽（SPY-Ⅱ）一套，电导仪DDS-11C，电导电极（电导电极常数0.997），25ml移液管2支，洗耳球一个。

实验试剂：KCl溶液（0.010-3dmmol•），醋酸溶液(0.10-3dmmol•)（电导水配制，准确浓度0C标于瓶身），蒸馏水。

三、实验内容与步骤

实验原理：

AB型弱电解质溶液如醋酸，在一定浓度的水溶液中仅部分电离，离子与未解离的分子之间存在动态平衡：

COOCHHCOOHCH33

解离前 c 0 0

平衡时 c（1-） c c

式中，c为醋酸的初始浓度；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与浓度和解离度的关系为：

𝐾⊖=(𝛼𝑐/𝑐⊖）（1−𝛼）𝑐/𝑐⊖=𝛼21−𝛼⋅𝑐𝑐⊖

根据电离学说，弱电解质解离度 随浓度的减小而增大，当溶液无限稀释时 1，即弱电解质完全解离。

电解质溶液为第二类导体，依靠征服离子的定向迁移而导电，其导电能力用电导G来表示;

G=1𝑅=𝜅𝐴𝑙=𝜅/Κ𝑐𝑒𝑙𝑙

其中Κ𝑐𝑒𝑙𝑙称为电解池常数，通常用已知电导率的溶液来求得。𝜅为电导率，为距离单位长度、 2 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S⋅𝑚−1。𝜅与溶液浓度c之比为摩尔电导率Λ𝑚：

实验一 电导法测定弱电解质的电离平衡常数

实验目的：

通过电导法测定弱电解质的电离平衡常数，探究电导法测定电离平衡常数的原理和操作方法。

实验原理：

弱电解质的电离平衡常数K为：K=α²C/(1-α) （其中，α表示电离度，C表示弱电解质的浓度）。

由于弱电解质的电离度很小，可以近似认为它的电离度是常数。

从电导率的角度出发，弱电解质的电导率可以表示为：κ=κ' + κ'' =kC(α +β)，其中，k是常数，κ'和κ''分别为弱电解质的电导率和电极电架电导率，α和β分别为弱电解质和溶剂（一般为水）的等效电导率。

通常实验中只能测量到总电导率，但是可以通过电导率对浓度和电离度的关系进行分析，进而计算出弱电解质的K值。

实验步骤：

1.将所需量的KCl、NaCl和HCl等指定量的不同浓度的溶液加入电导池中。在每次测量前，用去离子水清洗电导池。

2.打开电导计电源开关，选择对应的测量范围，将电导池放入电导计的电极架内。

3.读取电导计显示的电导率值，将其记到实验记录表中。

4.根据所加入的某一种量浓度的水溶液电离平衡常数的已知值，计算α和K值。将计算结果记录到实验记录表中。

5.重复以上步骤，测定其他浓度水溶液的电导率和计算 α和K值。

6.将 α和K值以绘制 α和C的曲线等形式呈现。通过分析 α和C的曲线，确定弱电解质的电离平衡常数K。

实验注意事项：

1.电导池在使用前需清洗，以保证测量结果的准确性。

2.一定要记录所有测量数据，保证测量结果的可重复性。

3.将实验结果以图表等形式呈现，进行分析和论证。 实验结果：

所得结果表明，电导法测定弱电解质的电离平衡常数是可靠准确的。通过实验，还可以得到弱电解质电离度与浓度的变化规律，进一步了解了电解质溶液中的离子平衡关系。

电导法测定弱电解质的电离常数1

电导法测定弱电解质的电离常数

姓名:侯芳利 班级:化学2班 学号:20105051243

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常数。

二、实验原理

θAB型(HAc)弱电解质在溶液中电离达到平衡时，电离常数K与浓度c、电离度α有如下关系:

θθ2 K= (c/c )* α/(1-α) ( 1)

θ在一定温度下K是一个常数，因此可以通过测定醋酸在不同浓度下的电离

θ度，代入(1)式计算得到K值。

醋酸溶液的电离度可用电导法来测定。电导的物理意义是:当导体两端的电势差为1伏特时所通过的电流强度。亦即电导,电流强度/电势差。因此电导是电阻的倒数，在电导池中，电导的大小与两极之间的距离l成反比，与电极的面积A成比。

A kG=(,) l

2k称为电导率或比电导，即l为1m，A为1m时溶液的电导，因此电导这个值与电导池的结构无关。

电解质溶液的电导率不仅与温度有关，而且还与溶液的浓度有关，因此通常用摩尔电导率这个量值来衡量电解质溶液的导电本领。 摩尔电导率的定义如下:含有1摩尔电解质的溶液，全部置于相距为1m的两个电极之间，这时所具有的电导称为摩尔电导率，摩尔电导率与电导率之间有如下的关系:

Λm=k/c

-3式中c为溶液中物质的量浓度，单位为mol?m。

c

,*m,11c,，,,,2,,K(,)mmm

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电桥法是测定电阻的常用方法。它的原理如图所示。,是高频(1000Hz)交流电源，,,是均匀且带有刻度的滑线变阻(全长1000)。G为示波器，R为可,变电阻。调节电阻R或移动触电D，可使,D两点间点位等于零，因此,,间没,

有电流。R、R、R均可直接由仪器上读出，由此可计算出R。 12,,

RRSX, RR12

RRS1R, XR2

三、仪器和药品

电桥装置、电导电极(1支)、移液管(5 ml 2支)、移液管(10 ml 2支)、移液管(25 ml 2支)、恒温槽(1套)、容量瓶(50ml 5支)、试管(2.2cm*15cm 2支) KCl(化学纯);KCl 0.0100M溶液;HAc(化学纯);HAc 0.01000M溶液;NaCl (化学纯);NaCl 0.0100M溶液;电导水。