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吉首大学 化学实验教学中心 Experimental Chemistry Center of Jishou University

吉首大学 化学实验教学中心 Experimental Chemistry Center of Jishou University. 实验七十八 溶液电导的测定 —— 测 HAC 的电离平衡常数. 主讲教师：杨朝霞 单位：吉首大学化学化工学院. 引 言. 电化学主要是研究电能和化学能之间相互转化及转化过程中有关规律的科学 。电解质溶液理论是其研究的主要内容之一。 能导电的物质称为导体。大致为两类，一类是电子导体，第二类是离子导体， 电解质溶液属于第二类 ，靠正负离子的迁移传递电流。本实验通过 HAC 的电离平衡常数的测定掌握一些电化学测定方法 。.

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  1. 吉首大学 化学实验教学中心Experimental Chemistry Center of Jishou University 实验七十八溶液电导的测定——测HAC的电离平衡常数 主讲教师：杨朝霞 单位：吉首大学化学化工学院

  2. 引 言 电化学主要是研究电能和化学能之间相互转化及转化过程中有关规律的科学 。电解质溶液理论是其研究的主要内容之一。 能导电的物质称为导体。大致为两类，一类是电子导体，第二类是离子导体，电解质溶液属于第二类 ，靠正负离子的迁移传递电流。本实验通过HAC的电离平衡常数的测定掌握一些电化学测定方法。

  3. 实验七十 溶液电导的测定—测HAC的电离平衡常数 预习提问 1、电导法测醋酸的电离平衡常数的测量原理 ？ 2、用不同的电导电极测定同一溶液的电导率时所得结果应该怎样？为什么？ 3、什么是电导水？测醋酸的电离平衡常数时为何要测电导水的电导率？水越纯，电导率是越大还是越小？ 4、实验中影响准确测定结果的因素有那些？ 5、我们不知道溶液的大概电导率时首先应如何测量？ 6、实验中用移液管移弃溶液时能否先用该溶液润洗？为什么？

  4. 一、实验目的 1、掌握测定弱电解质的电离平衡常数的原理和方法 。 2、掌握电导测定的原理和电导仪的使用方法。 3、通过实验验证电解质溶液电导与浓度的关系。

  5. 二、实验原理 导体导电能力的大小，通常用电阻的倒数1/R表示，即为电导G，导体的电阻与其长度l成正比，与其面积A成反比，即： ρ是比例常数，称为电阻率，κ是电阻率的倒数，称为电导率。它表示在相距1cm、面积为1cm2的两极之间溶液的电导，其单位为S·cm-1。电解质水溶液体系，常用电导和电导率来表示其导电能力。 在电导池中，电极的距离和面积是一定的，对于某一电极，l/A为常数K(电导池常数)。 通常用电导率比较溶液电导的大小，因为κ值与电极本身无关。如果用已知电导率的电解质溶液，在测定其电导之后，可求得电导池常数。同一条件下，便可通过电导的测量求其它电解质溶液的电导率。

  6. 二、实验原理 电解质水溶液的导电能力的大小正比于溶液中电解质含量。通过对电解质水溶液中电导率的测量可以测定水溶液中电解质的含量。对于电解质溶液，若浓度不同，则其电导率亦不同。如取1mol电解质溶液来度量，即可在给定的条件下就不同的电解质溶液来进行比较。1mol电解质溶液的电导率即为摩尔电导率 （ ） 摩尔电导率随浓度变化的规律，对强弱电解质各不相同， 强电解质稀溶液 弱电解质

  7. 二、实验原理 AB型弱电解质在溶液中电离达到平衡时，电离平衡常数与浓度c和电离度α有以下关系： 将弱电解质α代入整理可得 以 对 作图得一直线，从直线的斜率可求得Ｋc 　　因温度对溶液的电导有影响，本实验应在恒温的条件下测定。 　　电导的测定不仅可以用来测定弱电解质的电离度和电离平衡常数，还可以对难溶盐的溶解度、盐的水解度等进行测定 。

  8. 三、实验仪器与试剂 电导率测定仪 1台 恒温槽 1台 容量瓶(100mL) 5个 移液管(25mL、50mL) 各1支 洗瓶 1个 洗耳球 1个 0.1mol·L-1 KCl标准溶液 0.1 mol·L-1醋酸标准溶液

  9. 四、实验步骤 1、将恒温槽温度调至(25.0±0.1)℃或(30.0±0.1)℃。 2、测定电导池常数Kcell 倾去电导池中蒸馏水(电导池不用时，应把两铂黑电极浸在蒸馏水中，以免干燥致使表面发生改变)。将电导池和铂电极用少量的0.1mol·L-1KCl溶液洗涤2～3次后，装入0.1mol·L-1KCl溶液，恒温后，用电导仪测其电导，重复测定三次。 3、测定电导水的电导(率) 倾去电导池中的KCl溶液，用电导水洗净电导池和铂电极，然后注入电导水，恒温后测其电导(率)值，重复测定三次。 4、测定HAc溶液的电导(率) 倾去电导池中电导水，将电导池和铂电极用少量待测HAc溶液洗涤2～3次，最后注入待测HAc溶液。恒温后，用电导(率)仪测其电导(率)，每种浓度重复测定三次。 按照浓度由小到大的顺序，测定各种不同浓度HAc溶液的电导(率)。

  10. 五、注意事项 1、实验中温度要恒定，测量必须在同一温度下进行。恒温槽的温度要控制在(25.0±0.1)℃或(30.0±0.1)℃。 2、每次测定前，都必须将电导电极及电导池洗涤干净，以免影响测定结果。

  11. 六、实验数据记录与处理 按教材中表格记录数据 1、计算电导池常数Kcell。 2、计算各浓度的醋酸溶液的电离常数。 3、根据公式计算醋酸和氯化钾在各浓度下的摩尔电导率。 4、计算醋酸在各个浓度下的电离度，再计算各个电离平衡常数K。 5、按公式cΛm对 作图应得一直线，由直线的斜率求得KC，并与上述结果进行比较。 6、以KCl溶液的Λm对 作图，外推求 ，并与文献值比较。

  12. 七、思考题 1、为什么要测电导池常数？如何得到该常数？ 2、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？ 3、设计一个实验，用电导法测定难溶盐PbSO4的溶解度，写出实验方案并实行之。

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