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1、电导的测定及其应用、实验目的1、测量KCl水溶液的电导率，求算它的无限稀释摩尔电导率。2、用电导法测量醋酸在水溶液中的解离平衡常数。3、掌握恒温水槽及电导率仪的使用方法。二、实验原理1、电导G可表示为:式中，k为电导率，电极间距离为l,电极面积为 A, l/A为电导池常数Kcell,单位为m-1。本实验是用一种已知电导率值的溶液先求出Kcell ,然后把欲测溶液放入该电导池测出其电导值G,根据(1)式求出电导率 k。摩尔电导率与电导率的关系：式中C为该溶液的浓度，单位为mol - m-32、总是随着溶液的浓度降低而增大的。对强电解质稀溶液，_. ：一、式中是溶液在无限稀释时的极限摩尔电导率。
2、至C=0处，可求得怵。A为常数,故将A.H对 展作图得到的直线外推3、对弱电解质溶液, 式中A CO i 口.b Oti,m V+Am、+ 卜一八皿,- 分别表示正、负离子的无限稀释摩尔电导率。在弱电解质的稀薄溶液中，解离度与摩尔电导率的关系为:y空对于HAcHAc的可通过下式求得:(6)(4)(5)V- La ) g = (a：欢 7- - A：% 把(4)代入得：*项或"1以C，L对A扃作图，其直线的斜率为(A%)K，如知道心值，就可算出Ko三、实验仪器、试剂仪器：梅特勒326电导率仪1台，电导电极1台，量杯(50ml) 2只，移液管(25ml) 3只，洗 瓶1只，洗耳球1只试剂
3、：10.00 (mol - m-3) KCl 溶液，100.0 (mol m-3) HAc 溶液，电导水四、实验步骤1、打开电导率仪开关，预热 5min。2、KCl溶液电导率测定：用移液管准确移取 10.00 (mol m-3) KCl溶液25.00 ml于洁净、干燥的量杯中，测定其电导率3次，取平均值。再用移液管准确移取25.00 ml电导水，置于上述量杯中；搅拌均匀后，测定其电导率 3次，取平均值。用移液管准确移出 25.00 ml上述量杯中的溶液， 弃去；再准确移入25.00 ml电导水，只于上述 量杯中；搅拌均匀后，测定其电导率3次，取平均值。重复的步骤2次。倾去电导池中的 KCl溶液
4、，用电导水洗净量杯和电极，量杯放回烘箱，电极用滤纸吸干3、HAc溶液和电导水的电导率测定：用移液管准确移入 100.0 (mol m-3) HAc溶液25.00 ml,置于洁净、干燥的量杯中，测定其 电导率3次，取平均值。再用移液管移入 25.00 ml已恒温的电导水，置于量杯中，搅拌均匀后，测定其电导率 3次，取 平均值。用移液管准确移出 25.00 ml上述量杯中的溶液，弃去；再移入 25.00 ml电导水，搅拌均匀，测 定其电导率3次，取平均值。再用移液管准确移入25.00 ml电导水，置于量杯中，搅拌均匀，测定其电导率3次，取平均值。倾去电导池中的 HAc溶液，用电导水洗净量杯和电极；
5、然后注入电导水，测定电导水的电导 率3次，取平均值。倾去电导池中的电导水，量杯放回烘箱，电极用滤纸吸干，关闭电源。 五、数据记录与处理1、大气压：102.08kPa室温：17.5C实验温度：25C已知：25C时10.00 (mol m-3) KCl溶液k=0.1413S - m-1; 25C时无限稀释的 HAc水溶液的摩 尔电导率=3.907*10 -2 (S m2 - m-1)测定KCl溶液的电导率：c/( mol - m 3)k/(Sm-1)第1次第2次第3次平均值10.0-41422*10-41415*10-41415*10-41417*105.00-4722*10-4722*10-4
6、723*10-4722*102.50-4 370*10-4370*10-4371*10-4 370*101.25-4184.4*10-4184.6*10-4184.7*10-4 185*100.625-494.8*10-495.0*10-494.7*10-4 95*10测定HAc溶液的电导率：电导水的电导率 k(H 2O)/ (S - m-1): 7 *10-4S - mc/( mol - dm-3)k'/(S-m-1)第1次第2次第3次平均值0.100-4609.1*10-4609.1*10-4609.1*10-4609.1*100.050-4460.1*10-4460.1*10-4
7、460.1*10-4460.1*100.025-4338.1*10-4338.1*10-4337.1*10-4337.77*100.0125-4262.1*10-4262.1*10-4262.1*10-4262.1*102、数据处理将KCl溶液的各组数据填入下表内:C/( mol - m-3)10.05.002.501.250.625A/(S - m2 - mol-1)-4141.7*10，一-4144.4*10-4148*10-4148*10-4152*10£/(mol1/2 m-3/2)3.162.241.581.120.79以KCl溶液的L对而作图X A xis Title根据
8、 a m，截距即为 A-%,得 A« =154*10-4 S m2 molHAc溶液的各组数据填入下表内：| C | tl_ A.A；1s瑚aoKo<K>一，-3 mol - dmS m2 mol -10.1000-4496.2*10-44.96*1032.02*10-4496.2*100.0127-51.63*10-51.753*10-51.753*100.0500-4347.3*10-46.95*1031.44*10-4347.5*100.0178-51.61*100.0250-4225.0*10-49.00*101.11*103-4225.0*100.02301.3
9、5*10-50.0125-4149.3*101.94*10-35.15*10 2-4242.5*100.04971.69*10-53HAc 原始浓度：0.1127 mol dmk = k '- kH2O uS.cm 1=10 4S - m 1Chac=0.1127 mol - dm-3=112.7 mol - m-3kH2o =7*10-4S - m-1k(HAc 测量)=560*10 -4 S - m-1k(HAc)= k(HAc 测量)-kH2o=553*10-4 S - m-1A m=553*10-4/112.7=4.91*10-4 S - m2 - mol-1A m -1=2.
10、04*10 3 S-1 - m-2 - molC,，=k=553*10-4 S - m-1a =4.91*10 -4/3.907*10 -2=0.0126Kc=0.1127*0.0126 2/1*(1-0.0126)=1.81*10 -5 1以C An,对A甬作图应得一直线，直线的斜率为，由此求得K5,于上述结果进行比较。-5O-53-2 2-5宜线的斜率 / 踞=2.87*10所以：K=2.87*10 /10 *(3.907*10 ) =1.88*10计算出来的值与画图做出来的相差：(1.88-1.753) *10-5=1.27*10-6六、实验结果与分析查阅KCl溶液 的标准值为0.014
11、99 S?m2?mol-1 则可以计算其相对误差Er=|0.01499- 0.015|/0.01499=0.667 %七、讨论与心得1、实验中不必扣除水的电导。因为经测定，实验所使用的去离子水的电导与待测溶 液的电导相差几个数量级，因此不会对实验结果产生很大的影响。2、溶液配制时的问题：溶液时由大浓度向小浓度一瓶一瓶稀释过来的。 一旦某一瓶 配制出现偏差，则将影响到后面的几瓶，因此在溶液配制的时候要及其小心，我认为这也是影响实验准确性的一个很重要的因素。3、浓度较小时，信号不明显，即某个电阻改变一个大阻值，其示波器的变化不大， 可能会导致大的偏差。思考题：1、如何定性地解释电解质的摩尔电导率随
12、浓度增加而降低？答：对强电解质而言，溶液浓度降低，摩尔电导率增大，这是因为随着溶液浓度的 降低，离子间引力变小，粒子运动速度增加，故摩尔电导率增大。对弱电解质而言，溶液浓度降低时，摩尔电导率也增加。在溶液极稀时，随着溶液 浓度的降低，摩尔电导率急剧增加。2、为什么要用音频交流电源测定电解质溶液的电导？交流电桥平衡的条件是什么？答：使用音频交流电源可以使得电流处丁高频率的波动之中，防止了使用直流电源 时可能导致的电极反应，提高测量的精确性。3、电解质溶液电导与哪些因素有关？答：电解质溶液导电主要与电解质的性质，溶剂的性质，测量环境的温度有关。4、测电导时为什么要恒温？实验中测电导池常数和溶液电导，温度是否要一致？答：因为电解质溶液的电导与温度有关，温度的变化会导致电导的变化。实验 中测电导池常数和溶液电导时的温度不需要一致，因为电导池常数是一个不随温度变化 的物理量，因此可以直接在不同的温度下使用。