实验三电导法测定弱电解质解离度和解离常数

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。

乙酸电离度和电离常数的测定［核工楼1110］【实验目的】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。

【预习要求】掌握溶液电导测定中各量之间的关系，学会电导(率)仪的使用方法。

【实验原理】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:ααϑϑ-=12c cK c(1) 31-⋅=dmmol cϑ在一定温度下ϑc K 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ϑc K 。

图1 电导池醋酸溶液的电离度可用电导法来测定，图1是用来测定溶液电导的电导池。

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，为电导池常数，以K cell 表示;κ为电导率。

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先求出电导池常数K cell ，然后把欲测溶液放入该电导池测出其电导值，再根据(2)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，其单位以SI 单位制表示为S·m 2·mol -1。

摩尔电导率与电导率的关系:ck m =Λ (3)式中，c 为该溶液的摩尔浓度。

对于弱电解质溶液来说，可以认为：∞ΛΛ≈mm α (4)是溶液在无限稀释时的摩尔电导率。

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，故它不能像强电解质溶液那样，从的图外推至C =0处求得。

但我们知道，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，不受其它离子的影响，对电解质来说，即。

弱电解质HAc 的可由强电解质HCl 、NaAc 和NaCl 的的代数和求得，[])15.298/(042.01)15.298,(),(-+⨯=+∞+∞K T K H T H m m λλ[])15.298/(02.01)15.298,(),(-+⨯=-∞-∞K T K Ac T Ac m m λλ)15.298,(K H m +∞λ ＝349.82×10-4S ·m 2·mol-1)15.298,(K Ac m -∞λ ＝40.90×10-4S ·m 2·mol -1把(4)代入(1)式可得:()mm mmmmm m cccc c K Λ-ΛΛΛ=ΛΛ-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ΛΛ=ϑϑϑϑϑϑϑ221 （5）()211ϑϑϑϑmc m mmK cc ΛΛ+Λ=Λ (6)以mΛ1对ϑcc mΛ作图，其直线的斜率为()21ϑϑm c K Λ，就可算出ϑc K 。

实验6 弱酸解离常数的测定一．实验目的1. 了解弱酸解离常数的测定方法2. 加深对电离平衡基本理论的理解二．背景知识及实验原理1. 背景知识在农业生产和科学实验中，人类与溶液有着广泛的接触，许多反应是在溶液中进行的，许多物质的性质也是在溶液中体现的。

我们还会遇到许多存在于水溶液中的化学平衡，如电解质在溶液中的解离。

强电解质在水溶液中是完全解离的；而弱电解质在水溶液中存在着分子与其解离离子之间的平衡，其平衡常数称为解离平衡常数。

弱酸性电解质的解离平衡常数用K aΘ表示，弱碱性电解质解离平衡常数用K bΘ表示。

与其它平衡常数一样，解离平衡常数是化学平衡理论中重要的概念之一。

其值越大，表明平衡时离子的浓度越大，电解质解离程度越大，即弱电解质解离得越多，因此可根据解离常数值得大小比较相同类型的弱电解质解离度的大小，即弱电解质的相对强弱。

弱电解质的解离平衡常数应用较广。

比如缓冲溶液的选择和配制，解离平衡常数值是选择和配制缓冲溶液的K aΘ或K bΘ值以及缓冲对的两种物质浓度比。

因此在选择具有一定pH 值的缓冲溶液时，应选用弱酸（或弱碱）的K aΘ（或K bΘ）值等于或接近于所需[H+]（或[OH-]）的共轭酸碱对组成的混合溶液，即pH≈p K aΘ或pOH≈p K bΘ。

弱电解质解离常数的数值可以通过热力学数据计算求得，也可以通过一些物理化学实验方法测定。

这些物理化学方法是借助物理和几何方法来研究化学平衡体系性质变化和组成关系的，通过组成性质的研究可以了解平衡体系所发生的化学变化。

在研究电解质溶液的各种化学性质时，也可以采取这些方法。

因为随着溶液组分发生变化，体系的某些性质也相应地发生变化。

比如溶液的导电行为导电性质是一个能直接反映出电解质本性的重要理化性质，它随着溶液组成的变化发生相应变化。

而通过直接测定溶液的电导值以确定溶液中被测离子的浓度的方法称为电导分析法。

2. 实验原理一元弱酸弱碱的解离平衡常数KΘ与解离度α有一定的关系。

电桥法测定弱电解质的电离常数
实验目的
1.掌握电桥法测量电导的原理，初步掌握数 字电桥的使用方法。
2.测定电解质溶液的电导并计算弱电解质的 电 离常数。
实验重点
通过用交流电桥测定氯化钾和醋酸溶液的 电导，使学生掌握测量电导的原理和方法。
实验原理
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a有以下关系
2．关于电导电极的选择问题：一般当交流电 的频率为1000～4000Hz时，溶液电阻的范围 应在100Ω～5×105Ω之间。为此应正确选用 不同数量级的电导池以满足测量要求。
课后作业】
1. 电导池常数（l/A）是否可用卡尺来测量？ 若实际过程中电导池常数发生改变，它对平 衡常数有何影响？
2. 测定溶液电导，一般不用直流电，而用交 流电，为什么？
3. 为了防止电极极化，交流电源频率常选在 1000Hz左右，为什么频率不选择更高一些？
Kc
c c0
a2
1 a
a m
m
Kc m m)
它们之间关系：
Gk A l
k Am c kA l GKcelG l
实验原理：
交流电桥法测量原理图
实验注意问题
1．使用一定频率的交流电源的有关问题：使用 交流电源，电源的电压一般不超过10V，频 率一般为1000～4000Hz 。