电导法测定弱电解质的电离常数

电导法测定弱电解质的电离常数

院系环境与资源学院

专业班级环境科技类111班

姓名张炎

学号 201118060328

指导老师石涛

日期 2012年10月12日

一、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-α) c α c α

式中c 为醋酸浓度；α为电离度，则电离平衡常数Kc 为：

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

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 =

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κ按 ⎪⎭⎫

⎝⎛==

A l G ρκ1

式计算。对电导池而言，⎪⎭

⎫ ⎝⎛A l 称为电导池常数，可将一精确已知电导率值的标准溶液（通常用KCl 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⎪⎭⎫

⎝⎛==

A l G ρκ1

算出电导池常数⎪⎭

⎫ ⎝⎛A l 值。 对于弱电解质来说，无限稀释时的摩尔电导率∞Λm 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m Λ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m Λ与∞Λm 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：

а=m Λ/∞Λm

若电解质为MA 型，电解质的浓度为c ，那么电离平衡常数

α

α-=12c Kc

若已知该电解质溶液的物质的量浓度，则依照式c m /κ=Λ即可求出摩尔电导率

m Λ值。再根据奥斯特瓦尔德（Ostwald ）稀释定律。

()

m

m m m

c Kc Λ-ΛΛΛ=∞

∞2 实验证明，弱电解质的电离度а越小，该式越精确。

四、实验步骤

1、 熟悉仪器的使用方法。

开启电导率仪的电源，预热10分钟。调节温度控温仪为30.00℃。

实验前一定要进行校正。

校正：调节电导率仪的“温度”至25℃；调“常数”至1;调“量程”至“检查” 在室温下调节“校准”令示数为“100” ，再调节“常数” 令示数为电导电极所标“电极常数*100” 。校正完毕将调“量程”至“Ⅲ”。（注意：在校正过程中，请将电导电极一直浸没在纯净的蒸馏水中）

2、蒸馏水充分浸泡洗涤电导池和电极，再用少量待测液荡洗数次。然后注入待测液，使液面超过电极1-2cm ，将电导池放入恒温槽中，恒温5-8min 后进行测量。严禁用手触及电导池内壁和电极。

3、按由稀到浓的顺序，依次测量0.0002mo l ·dm -3; 0.0005mo l ·dm -3; 0.001

mo l ·dm -3: ,0.002mo l ·dm -3 0.005mo l ·dm -3 HAc 溶液的电导率。每测定完一个浓度的数据，不必用蒸馏水冲洗电导池及电极，而应用下一个被测液荡洗电导池和电极三次，再注入被测液测定其电导率。

4、实验结束后，先关闭各仪器的电源，用蒸馏水充分冲洗电导池和电极，并将电极浸入蒸馏水中备用。

五、实验数据记录

直线斜率为2.9×810-，又因为斜率表示为c m K 2∞Λ所以可得：c m K 2∞Λ=2.9×810-，得c K =1.87×510-

六、思考题

1．电导池常数是否可用测量几何尺寸的方法确定？

答：不能。测定电导池常数可以用标准溶液测定法，用氯化钾为标准物质；还可以用与标准电极比较法测定。

2．实际过程中，若电导池常数发生改变，对平衡常数测定有何影响？

答：溶液电导一经测定，则 正比于Kcell 。即电导池常数测值偏大，则算得的溶液的溶解度、电离常数都偏大，反之，电导池常数测值偏小，则电离常数偏小。

七、误差分析

1、所取溶液浓度的准确性。

2、读数过程中，温度是否达到25℃；读数间隔时间是否够。

3、稀释过程的准确性。

4、电导仪校准时也可能未达要求。