电导的测定及其应用实验报告
电导得测定及其应用
一、实验目得
1、测量KCl水溶液得电导率，求算它得无限稀释摩尔电导率。
2、用电导法测量醋酸在水溶液中得解离平衡常数.
3、掌握恒温水槽及电导率仪得使用方法。
二、实验原理
１、电导G可表示为：（1)
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.
本实验就是用一种已知电导率值得溶液先求出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得关系：（２）
式中C为该溶液得浓度,单位为moｌ·m－３。
２、总就是随着溶液得浓度降低而增大得。
对强电解质稀溶液，（３）
式中就是溶液在无限稀释时得极限摩尔电导率。Ａ为常数，故将对作图得到得直线外推至C=0处，可求得。
3、对弱电解质溶液，（4）
式中、分别表示正、负离子得无限稀释摩尔电导率。
在弱电解质得稀薄溶液中,解离度与摩尔电导率得关系为: （5)
对于ＨAc，（６）
ＨAc得可通过下式求得:
把（4）代入（1）得: 或
以C对作图，其直线得斜率为，如知道值，就可算出K o
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: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:
⑴用移液管准确移取10、０0（ｍol·m-3)KＣｌ溶液25、0０ml于洁净、干燥得量杯中,测定其电导率3次,取平均值。
⑵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.
⑶用移液管准确移出25、０0 mｌ上述量杯中得溶液,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。
⑷重复⑶得步骤2次.
⑸倾去电导池中得KCl 溶液,用电导水洗净量杯与电极,量杯放回烘箱，电极用滤纸吸干 ３、H Ａc 溶液与电导水得电导率测定： ⑴用移液管准确移入1００、0(mol ·m －３
)HAc 溶液25、00 ml ，置于洁净、干燥得量杯中，测定
其电导率3次,取平均值。
⑵再用移液管移入25、00 ｍl 已恒温得电导水,置于量杯中，搅拌均匀后,测定其电导率３次,取平均值.
⑶用移液管准确移出25、00 m ｌ上述量杯中得溶液,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。
⑷再用移液管准确移入25、00 m ｌ电导水,置于量杯中，搅拌均匀,测定其电导率３次,取平均值。 ⑸倾去电导池中得HAc 溶液,用电导水洗净量杯与电极；然后注入电导水，测定电导水得电导率3次，取平均值。
⑹倾去电导池中得电导水,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、0８k Ｐａ 室温：1７、５℃ 实验温度：25℃ 已知:２５℃时10、00（mol ·ｍ
—３
）KCl 溶液k=0、1413S ·ｍ-1；２5℃时无限稀释得ＨAc 水溶
液得摩尔电导率=3、9０７*1０－
2（S ·m 2·m －
1) ⑴测定ＫCl 溶液得电导率：
⑵测定HA
ｃ溶液得电导率：
电导水得电导率k(H —
1）：7 ＊1０—４
-1２、数据处理
⑴将K Ｃl 溶液得各组数据填入下表内: C ／( mo ｌ·m -３
)
1０、０ ５、０0 2、50 1、2５ 0、6２5
/（S ·m 2·mo
ｌ－
1） 141、7＊10-4
１44、4＊10—
4
148＊10-4 148＊10—
4
15２*10-4
/（m ｏl 1/2·m
—
3／2)
3、16 2、24 １、58 1、12 0、79
以K Ｃl 溶液得对作图
0.0140
0.0142
0.0144
0.0146
0.0148
0.0150
0.0152
Y A x i s T i t l e
X Axis Title
根据
，截距即为，得=1５4*１0-４
S ·m 2·mol —
1
⑵ＨＡc 溶液得各组数据填入下表内: HAc 原始浓度:0、11２7 mol ·dm —3
mol ·ｄm -３
K ｏ
0、１000
４9６、2＊10-4
4、96*1０
-4
2、02＊103 49６、２＊
１0—
4
０、0１２7 1、63＊10-5 1、7５３*10-5
1、753*1０
－５
0、0５00 347、3＊１
0—
4
6、９5*10-４
１、44＊１
0３
347、5*１0
—４
0、01７8 1、６1＊10
－5
０、02５0 225、0＊10-4
9、00*１0
—４
1、11＊103 225、0＊１
０－
4
0、0230
1、3５*10
－5
0、０1２5 14９、3＊1
０—
4
１、９4*10-3
5、15*1０2
242、5*1０—4
0、04９7 １、69＊１
０-5
k = k ’— k H2O
uS 、cm
—１
＝10-4Ｓ·m —
1
C HＡc=０、1１27 moｌ·dm—３=1１2、7 mol·m—３
ｋH2O =7*10—4Ｓ·ｍ-1
k(HＡｃ测量）＝5６0＊10－4Ｓ·m—1 k(HAc)= k(HAc测量)-kＨ２O＝5５3＊10—4Ｓ·ｍ-1
Λm=553*10-４／1１２、7=4、91＊10—4 S·m２·mol－１
Λm—１=２、0４＊１03 S—1·m-2·moｌC＝k＝５５3*１0-4 S·m-１
α＝4、91*10—4／3、907＊1０－2=0、0126
Kc＝0、1127*０、０1262/1＊（1-0、0126)=１、81*10—5
以Ｃ对作图应得一直线，直线得斜率为，由此求得Ｋｏ，于上述结果进行比较。
直线得斜率=２、８7＊１０－5 所以：Kｏ=2、８7*10-5 ／10３*（３、９０7*1０—２)2=1、88＊10－5
计算出来得值与画图做出来得相差：(1、８8－１、７53)＊10－５＝１、2７*１0—6
六、实验结果与分析
查阅KCl溶液得标准值为0、0149９S?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、实验中不必扣除水得电导。因为经测定，实验所使用得去离子水得电导与待测溶液得电导相差几个数量级，因此不会对实验结果产生很大得影响.
2、溶液配制时得问题：溶液时由大浓度向小浓度一瓶一瓶稀释过来得。一旦某一瓶配制出现偏差,则将影响到后面得几瓶，因此在溶液配制得时候要及其小心，我认为这也就是影响实验准确性得一个很重要得因素。
３、浓度较小时,信号不明显,即某个电阻改变一个大阻值，其示波器得变化不大，可能会导致大得偏差。
思考题：
1、如何定性地解释电解质得摩尔电导率随浓度增加而降低？
答:对强电解质而言，溶液浓度降低,摩尔电导率增大,这就是因为随着溶液浓度得降低，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，随着溶液浓度得降低,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得电导？交流电桥平衡得条件就是什么？
答:使用音频交流电源可以使得电流处于高频率得波动之中,防止了使用直流电源时可能导致得电极反应，提高测量得精确性.
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得性质,溶剂得性质，测量环境得温度有关。
4、测电导时为什么要恒温?实验中测电导池常数与溶液电导，温度就是否要一致？
答:因为电解质溶液得电导与温度有关，温度得变化会导致电导得变化。实验中测电导池常数与溶液电导时得温度不需要一致，因为电导池常数就是一个不随温度变化得物理量，因此可以直接在不同得温度下使用。