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1、式中为弱电解质的电离度。 对AB型弱电解质， 浓度C和电离度(即醋酸)，在溶液中电离达到平衡时，其电离平衡常数起始浓度平衡浓度 则如乙酸的关系推导如下：CHCOOHR CHtCOO + H +cc(1 Kc与Kc1以式(1)代入上式得：Kc因此，只要知道m和将式(2)整理后还可得:m( mm )m就可以算得该浓度下醋酸的电离常数Kc ；2 1 cKmm cm由上式可知，测定系列浓度下溶液的摩尔电导率，将作图可得一条直线,电导法测定乙酸电离平衡常数一.目的要求(1) 掌握电导、电导率、摩尔电导率的概念以及它们之间的相互关系；(2) 掌握电导法测定弱电解质电离平衡常数的原理。二实验原理1 电离平衡
2、常数 Kc的测定原理在弱电解质溶液中，只有已经电离的部分才能承担传递电量的任务。在无限稀释的溶液中可以认为弱电解质已全部电离，此时溶液的摩尔电导率为m ,可以用离子的极限摩尔电导率相加而得。而一定浓度下电解质的摩尔电导率m与无限稀释的溶液的摩尔电导率m是有区别的，这由两个因素造成，一是电解质的不完全离解，二是离子间存在相互作用力。二者(1)之间有如下近似关系:由直线斜率可测出在一定浓度范围内Kc的平均值。2.摩尔电导率m的测定原理(5)A成正比。(6)电导是电阻的倒数，用 G表示，单位S (西门子)。电导率则为电阻率的倒数，用k表示，单位为G-m -1。摩尔电导率的定义为：含有一摩尔电解质的溶
3、液，全部置于相距为1 m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：kmc式中c为溶液中物质的量浓度，单位为 mol -m -3。在电导池中，电导的大小与两极之间的距离I成反比，与电极的面积由（6）式可得:k G K ceil G（7）A对于固定的电导池，I和A是定值，故比值lA为一常数，以Kcell表示，称为电导池 常数，单位为 m1。为了防止极化，通常将铂电极镀上一层铂黑，因此真实面积A无法直接测量，通常将已知电导率 k的电解质溶液（一般用的是标准的O.OIOOOmol L-1KCI溶液）注入电导池中，然后测定其电导 G即可由（7）式算得电导池常数
4、Kcell。当电导池常数 Kcell确定后，就可用该电导池测定某一浓度c的醋酸溶液的电导，再用（7）式算出k，将c、k值代入（5）式，可算得该浓度下醋酸溶液的摩尔电导率。在这里，m的求测是一个重要问题，对于强电解质溶液可测定其在不同浓度下摩尔电导率再外推而求得，但对弱电解质溶液则不能用外推法，通常是将该弱电解质正、负两种离子的无限稀释摩尔电导率加和计算而得，即：m v m, V m,（8）不同温度下醋酸m的值见表2.5。不同温度下醋酸m的值（S m2 mol-1）温度/K298.2303.2308.2313.22m X 103.9084.1984.4894.779三.仪器和试剂DDBJ-350
5、便携式电导率仪，电导电极，恒温槽，烧杯、锥型瓶，移液管（25mL ;0.0200 mol L-1 KCl 标准溶液，0.200 mol L-1 HAc标准溶液四实验步骤1调节恒温水槽水浴温度至25C（室温偏高，则水浴温度调节到35C）。将实验中要测定的溶液恒温。2校准便携式电导率仪的电导池常数按下电导率仪“ on/off ”键打开仪器 t按“”或“”键到 con （通常打开即是此模 式）t按“模式/测量”键到模式状态 t按“”或“”键调节模式状态，至左下角出现 CONT按“”或“”键至左下角出现CALt按“确定”键，按“确定”键，左下角出现CA-M按“”或“”键调节 0.02mol/L的KCl
6、溶液的电导率大小至 0.276 S/m（35 C时 为0.331 S/m ），按“确定”键出现标定好的电导池常数， 再按“确定”键输入电导池常数。 按“模式/测量”键到测量状态。3测量醋酸溶液的电导率标定好电导池常数后，将两电极用蒸馏水洗净，用吸水纸吸干液体。处理好的电极插入 到0.2 mol/L 25mL 醋酸溶液中测量电导率。再用标有“电导水”字样的移液管吸取25mL水并注入到醋酸溶液中稀释到0.1 mol/L。此时不要将电极取出。测量后，用标有“ 0.1 ”字样的移液管吸取 25mL溶液弃去，用标有“电导水”字样的移液管吸取25mL水并注入到醋酸溶液中稀释到 0.05 mol/L，摇匀后
7、测量电导率。如此依次测定0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.05 mol/L、0.025 mol/L 、0.0125 mol/L 醋酸溶液的电导率。记录相应浓度醋酸的电导率，并计算电离度和解离常数。4用蒸馏水清洗电导电极和温度电极，将电极浸泡在盛有蒸馏水的锥形瓶中以备下一次实 验用。五数据处理（1）.将原始数据及处理结果填入下表：浓度c/mol - L-1K1/S . m计算 m和Kc时，需注意浓度c单位的区别，详见原理部分。 温度对溶液的电导影响较大，因此测量时应保持恒温。K2/S m1K3/S m1K平均/S m1m/s - m m ol-1mC1mKc0.17790.0740.0
8、740.0740.070.000417.45935E-052384.2.030956746939273E-050.08890.0520.0520.0520.050.000585.24716E-051695.2.02675455247992026E-050.04470.0370.0370.0370.030.000833.72678E-051200.2.03225233727287685E-050.02220.0260.0260.0260.020.001182.64004E-05842.32.02923754446472181E-050.01110.0190.0190.0190.010.00171
9、1.90698E-05583.02.0315187506070890751564E-05实验测定电离平衡常数KC平均值=2.03E-05m及电离平衡(2) 根据测得的各种浓度的醋酸溶液的电导率，求出各相应的摩尔电导率人 常数Kc o实验温度：25 C(3).用 mc对丄 作图或进行线性回归，求出相应的斜率和截距，求出平均电离常数KCm摩尔电导率浓度之积和摩尔电导率倒数关系圏由图知，直线斜率为3.1 x 10 8，又因为斜率表示为X 10 8，得 KC=2.03 x 10 5 o六.注意事项：2 2m Kc所以可得：m Kc=3.1七.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Kceii。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。