电导法测定弱电解质的电离平衡常数

有关。为了比较不同电解质溶液的导电能力，人们引入了摩尔电导率的
概念: 在相距1m的两个平行电极之间，放入含有1mol的电解质溶液时该
溶液的电导称为摩尔电导率，用Λm表示。那么摩尔电导率与电导率之间
的关系为:
m k c
其中c为溶液的浓度。
弱电解质的解离度α随浓度的下降而增大，当溶液浓度趋于无限稀释，弱电
Байду номын сангаас
m m
k
m
c
c
k
m
α
c 2 Kc
mol.dm3 mS.dm1 mS.dm2.mol1
1
Kc mol.dm 3
注: 平均Kc =
。
六、思考题 1.影响准确测定溶液的电导率的因素有哪些？ 2.实验中为什么要先校正电导池常数？ 如何测定？ 3.什么叫溶液的电导、电导率和摩尔电导率？ 七、说明 25℃醋酸在水溶液中的Kc值为1.754×10-5mol.dm-3
电解质（如CH3COOH）Λm与c不是线形关系，故它不能像强电解质溶液
那样，从 m的 图A 外c 推至c=0处而求得Λm∞。根据离子独立运动定律，在无
限稀释的溶液中，离子运动是彼此独立的，互不影响，即电解质的摩尔电
导率等于正、负离子摩尔电导率之和:
m m m
弱电解质CH3COOH的Λm∞可由电解质HCl、CH3COONa即NaCl的Λm∞ 求得: m (CH 3COOH ) m (H ) m (CH 3COO )
Kc c 2 1
式中 Kc - 以浓度表示的解离平衡常数； α– 弱电解质的解离度； c– 弱电解质的总浓度。
已知c，测得α，即可按上式求得Kc。
测定解离度α的值采用电导法。
电导的定义是: 通过导体的电流与导体两端电势差之比。因此，电导是 电阻的倒数。电导的符号为G，电阻的符号为R，以公式表示，即

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。

实验十 电导法测定弱电解质的电离常数
一、实验目的与要求 1、用电导法测量电解质溶液的电离平衡常数。 2、了解溶液的电导、电导率、摩尔电导率的基 本概念。 二、实验原理 电导是电阻的倒数，其物理意义是：当导体 两端的电位差为1伏特时所通过的电流强度。 在电导池的情况下，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：
恒温10分钟进行测量其电导率。用同样方法 测定另两种浓度醋酸溶液的电导率。 4、测量完毕后，倒去醋酸液，洗净电导池及 铂黑电极，电导池中注入电导水，测其电导 率。 五、注意事项 温度对电导有很大的影响，所以整个实验必 须在同一温度下进行。 六、数据处理 1、计算各浓度醋酸溶液的摩尔电导率Λm， 电离度α，电离常数Kc。
2、298K时，无限稀释溶液中离子的无限稀 释离子摩尔电导率 Λm ∞ ＝349.8×10-4S· m2· mol-1， Λm ∞ ＝40.9×10- 4S· m2· mol-1。 七、思考题： 1、能否用电桥测电导？ 2、实验中为何用镀铂黑电极？使用时应注意 哪些事项？
开关
电导率仪的结构
量程
显示屏
醋酸在溶液中电离达到平衡时，其电离平衡常数 （Kc）与浓度（C）和电离度（α）有如下关系：
c 2 Kc 1
（10－3）
在一定温度下Kc是一常数，因此可通过测定醋酸 在不同浓度下的电离度来计算Kc值。 根据电离学说，弱电解质的电离度α随溶液的稀释 而增大，当溶液无限稀释时，则弱电解质全部电离， 在一定温度下，溶液的摩尔电导与离子的真实浓度 成正比，因而也与电离度（α）成正比，所以弱电 解质的电离度（α）应等于溶液在浓度为C时的摩 尔电导率Λm 和溶液在无限稀释时的摩尔电导率Λm ∞ 之比，即：
G＝A/L （10－1） Λ称为电导率，即L为1米2时溶液的电导，其值与电 导池的结构无关。 电解质溶液的电导不仅与温度有关，而且还与 溶液的浓度有关，因此通常用摩尔电导这个量值来 衡量电解质溶液的导电本领。 摩尔电导的定义如下：含有1摩尔电解质的溶 液全部置于相距为1米的两个电极之间，此时两电 极之间的电导率称为摩尔电导率（ Λm ）。摩尔电 导率与电导率之间有如下关系： Λm ＝Λ/C （10－2） 式中C为溶液的摩尔浓度。

作图求得
和
二、实验原理
5.电导法测定溶度积
(PbSO4 ) (溶液) (水) 3 3 c(饱和) 10 10 m (PbSO4 ) m (PbSO4 )
1 2 1 (PbSO4 ) m ( Pb ) m ( SO 2 4 ) 2 2 2
二、实验原理
4. 解离平衡常数
HAc 起始时： c 平衡时： c(1-α) H+ ＋ Ac0 0 cα cα
c 2 Λm $ K$ c Λm ( Λm Λm )
c Λm $ 1 1 c $ 2 Λm K ( Λm ) Λm
1 $ cΛ 作图求得 。 K 对c对 对c 作图求得 和 m Λm
二、实验原理
2.摩尔电导率
溶液的摩尔电导率是指含有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：
10 Λm c
3
Λm的单位是Sm2 mol-1，c的单位为moll-1。
二、实验原理
3. 电离度
Hale Waihona Puke Λm ΛmΛm可由实验测得的 求出。
Λm (H + ) λm (Ac ) HAc λm Λm (HCl) Λm (NaAc) Λm (NaCl)
注意单位，数据处理时要转成S m-1
4.
四、实验数据处理
1 对c Λ m 作图求得 K $（HAc）。 1. Λm
2. 计算硫酸铅溶度积 K sp 。
电解质溶液的电导G是其电阻R的倒数，其大小与两 电极间的距离（l）成反比，与电极的面积（A）成正比。 A l 表示为：G 或 G K cell G A l Kcell称为电导池常数，