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电导法测定醋酸电离平衡常数---刘


实验三、 实验三、电导法测定弱电解质醋酸的电离平衡常数
一、目的
1、 了解溶液的电导、电导率和摩尔电导率的概念。 2、 测量弱电解质溶液的摩尔电导率,并计算其电离度和电离常数。 3、 掌握电导率仪的使用方法。

二、基本原理
电解质溶液是靠正、负离子的迁移来传递电流的。在弱电解质溶液中,只有已电离部分 才能承担传递电量的任务。在

无限稀溶液中可认为弱电解质已全部电离,此时,溶液的摩尔 电导率为极限摩尔电导率 Λ∞m ,它可由离子极限摩尔电导率相加而得到。 这由两个因 一定浓度下的摩尔电导率 Λ m 与无限稀溶液的摩尔电导率 Λ∞m 是有区别的。 素造成:一是电解质溶液的不完全离解,二是离子间存在着相互作用力。故 Λ m 又称为表观 摩尔电导率。

Λm (U + + U ? ) =α ∞ ∞ ∞ Λm (U + + U ? )


若 U + = U + , U ? = U ? ,则



Λm =α Λ∞ m

式中, α 为电离度。 1 ? 1 ??型弱电解质在溶液中电离达到平衡时,电离平衡常数 K c,浓度 c(以 mol?dm –3 为 单位) ,电离度 α 有如下关系:

Kc =

cα 2 1?α

根据离子独立移动定律,Λ∞m 可以从离子的极限摩尔电导率计算出来,Λ m 则可以从电 导率的测定求得,从而求得电离度 α 及电离平衡常数 K c 。

三、仪器和试剂
DDS-320 型电导率仪 1 台, 恒温槽 1 套; 0.1000 mol?dm –3 醋酸溶液; 0.01000 mol?dm –3KCl 溶液。

四、操作步骤+
1、 调整恒温槽温度为 25.0 ± 0.3℃。 2、 用 25ml 移液管吸取 0.04M, 0.02M, 0.1M, 0.2M 醋酸各 50 mL、置于 4 个 100ml 小 烧杯中,在恒温水浴中恒温后测定其电导率。 3、 用取电导水的移液管吸取 50 mL 电导水注入小烧杯,等温度恒定后,测其电导率。 4、用取 KCl 的移液管吸取 0.1MKCl 5.0 mL 注入 50ml 容量瓶中加水稀释至 50ml 并定 容(0.01M KCl, 将此溶液置于 100ml 小烧杯中,在恒温水浴中恒温后测定其电导率。 5、 (选做:验证柯尔劳许公式) 用吸取 KCl 的 25ml 移液管加入 50 mL、0.1000 mol?dm –3 的 KCl 溶液于 100ml 小烧杯中,在恒温水浴中恒温后测定其电导率。用 25ml 移液管从电 导池中吸出 25 mL 溶液弃去,用另一支取水移液管取 25 mL 电导水注入小烧杯,混合均匀, 等温度恒定后,测其电导率。如此操作,共稀释 4 次。

五、数据记录和处理
1、 记录各浓度醋酸溶液的电导率及电导水的电导率。 2、 已知 298.15 K 时,无限稀溶液中离子的极限摩尔电导率 Λ∞m(H+)= 0.034982 m 2 · mol –1 ,Λ∞m(Ac–)= 0.00409 –1 · m 2 · mol –1 ,计算醋酸的 Λ∞m 。 3、 计算各浓度醋酸的摩尔电导率 Λ m、电离度 α 及电离平衡常数 K c 。
–1

·

4、对 KCl 溶液,作 Λ m ~ c 曲线,验证柯尔劳许公式 六、注意事项
1、 本实验配制溶液时,均需用电导水。 2、 温度对电导有较大影响,所以整个实验必须在同一温度下进行。每次用电导水稀释 溶液时,需温度相同,故可预先把电导水装入锥形瓶,置于恒温槽中恒温。

3、本实用 DDS-320 型电导率仪,测量值是电导 G,注意测定值的单位为 mS
4、电导池常数 K 已在各电极上标注,因此 Λ m =
κ
c

=

KG c

七、思考讨论
1、 本实验为何要测水的电导率? 2、 实验中为何用镀铂黑电极?使用时应注意什么? 3、 温度升高一度,电导平均增加 1.9%,即

? 1.3 Gt = G25°C ?1 + ( t ? 25) ? ? ? 100 ?

4、 普通蒸馏水中常溶有 CO2 和氨等杂质而存在一定电导,故实验所测的电导值是欲 测电解质和水的电导的总和。作电导实验时需纯度较高的水,称为电导水。其制备方法,通 常是在蒸馏水中加入少许高锰酸钾,用石英或硬质玻璃蒸馏器再蒸馏一次。 5、 铂电极镀铂黑的目的在于减少极化现象, 且增加电极表面积, 使测定电导时有较高 灵敏度。铂黑电极不用时,应保存在蒸馏水中,不可使之干燥。


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