2022年电导法测定弱电解质的解离平衡常数 .pdf

实验原理：1电离平衡常数 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，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 。二者之间有如下近似关系：（1）式中为弱电解质的电离度。对 AB型弱电解质，如 乙酸（即醋酸），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 的关系推导如下： CH3COOH CH3COO + H 起始浓度 c 0 0 平衡浓度 c(1) c c则（2）以式（ 1）代入上式得：（3）因此，只要知道 m 和m就可以算得该浓度下醋酸的电离常数 Kc。将式（ 2）整理后还可得：（4）由上式可知，测定系列浓度下溶液的摩尔电导率m ，将mc对 1/ m作图可得一条直线，由直线斜率可测出在一定浓度范围内的平均值。2摩尔电导率m 的测定原理电导是 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液，全部置于相距为1m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。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 3 页 - - - - - - - - - m= /c （5）式中 c 为溶液中 物质的量浓度 ，单位为 molm -3。在电导池中，电导的大小与两极之间的距离l 成反比，与电极的面积A成正比。G = A/ l （6）由（6）式可得=Kcell G （7）对于固定的电导池， l 和 A 是定值，故比值 l/A 为一常数， 以 Kcell 表示，称为电导池常数，单位为m-1。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 的电解质溶液 （一般用的是标准的 0.01000molL-1KCl 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 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 ，将 c、 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：（8）不同温度下醋酸的值见表1。表 1 不同温度下醋酸的(Sm2 mol-1) 温度/K 298.2 303.2 308.2 313.2 1023.908 4.198 4.489 4.779 回答人的补充 2010-07-08 13:54 实验步骤：1调节恒温水槽水浴温度至25（室温偏高，则水浴温度调节到35）。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名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 3 页 - - - - - - - - - 按下电导率仪“ on/off ”键打开仪器，按“模式 / 测量”键到模式状态， 按“”或“”键调节模式状态， 至左下角出现 CONT ， 按“确定”键， 左下角出现 CAL ，按“确定”键，左下角出现CA-M ，按“”或“”键调节0.02mol/L 的 KCl溶液的电导率大小至0.276 S/m(35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。（为什么？）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。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 3 页 - - - - - - - - -