、目 的
(1)通过测定弱电解质醋酸溶液的电导率,计算其解离度 a 和标准解离常数 K 。
(2)通过测定强电解质稀盐酸溶液的电导率,计算其无限稀释摩尔电导率 电导率仪的使用 m 。
二、原理
电解质溶液为第二类导体,它与通过电子运动而导电的第一类导体有所不同,是通过正、
负离子在电场中的移动而导电的。电解质溶液的导电能力用电导 G 来衡量,电导 G 即溶
液电阻 R 的倒数:
电导的单位为西门子,简称西,用符号 S 表示,1S=1 -1。
在电解质溶液中,插入两个平行电极,电极间距离为 l,电极面积为 A,则:
G = 1/R = A / l 或 = G l/A
式中 为电导率(即为电阻率 的倒数),单位为 S·m -1。当电极的截面积 A=1m 2,距离 l=1m
时,测得的溶液电导即为电导率。
实验时,所用的两个平行电极(通常为金属铂片)用塑料封装在一起,称为电导电极。电
导电极的面积及电极间的距离均为常数,其比值
称为电导池常数,单位为 m -1。电导池常数 Kcell 不易直接精确测量,一般是通过测定已知电
导率 的标准溶液的电导 G, 再利用式(2.2.4)进行计算。
SIDS-I 数显型电导率仪,DJS-1c 型铂黑电导电极,100mL 烧杯 1 个,50mL 烧杯 6 个,
20mL 移液管 11 支。
0.1mol L HAc 溶液,0.02 mol L HCl 溶液,0.0100 mol L KCl 溶液,蒸馏水。
四、步骤
(1)电导率仪的使用
洗净电导电极,将电极电线接入电导率仪,接通仪器电源,仪器处于标准状态。让仪器
预热 15 分钟后,将"温度补偿"旋钮标线置于实际测量温度。调节"常数"旋钮使仪器显
示值为所用电极的常数标称值(忽略小数点),然后按"测量/转换"键使仪器处于测量状态(测
量指示灯亮),显示稳定后的值即为该温时的测量值。若显示屏出现"OUL",表示超出量
程范围,应选高一档量程(按"量程"键时四个量程循环选择);若读数很小,需置低一档量
程,但应注意不同量程档数值的差异。
(2) 电导池常数的准确标定和蒸馏水电导率的测定
. -1
调"常数"按钮使显示值为 1,测量 0.0100mol L KCl 溶液(约 20mL)电导率的显示值( 1),
查表(4.21)得标准电导率( 2),根据式(2.2.4)确定电导池常数
Kcell = 2 / 1
取 20ml 蒸馏水于 50ml 烧杯中,测定其电导率。
(3)不同浓度 HAc 溶液电导率的测定
. -1
用移液管吸取 20mL HAc 0.1mol L HAc 溶液,放入干净的 100mL 烧杯中。再用移液
管吸取 20mL 蒸馏水加入该烧杯中。轻轻摇动烧杯,使溶液混合均匀后,得到浓度降为原来
的 1/2 的溶液。从中吸取 20mL 溶液再加等量蒸馏水,得到浓度为原来的 1/4 的溶液。重复
类似操作可得浓度为原来的 1/8 的溶液。移取原浓度、1/2 浓度、1/4 浓度、1/8 浓度的 HAc
溶液约 20mL 至 50mL 烧杯中,测定各溶液(从低浓到高浓)的电导率两次,记录实验值。
(4) 不同浓度 HCl 溶液电导率的测定
按照步骤 3 的方法稀释配置浓度为原来浓度的 1/2、1/4、1/8、1/16 的 HCl 溶液。移取
原浓度、1/2 浓度、1/4 浓度、1/8 浓度、1/16 浓度的 HCl 溶液约 20mL 至 50mL 烧杯中,测
定各溶液(从低浓到高浓)的电导率,记录实验值。
(5)实验完毕,关闭电导率仪电源,用蒸馏水洗净电导电极并放在合适位置上。
注意:电导率测定前要将"温度补偿"按钮调置溶液实际的温度。但仪器设置的溶液温
度系数为 2%,不符合此规律的溶液将会产生误差,此时可把"温度补偿"按钮置于 25℃,
所得读数即为被测溶液在测量温度下的电导率。测量时所用溶液量和烧杯应大致相同,电导
的铂电极亦应完全浸入溶液中且深度及位置大致相同。另外,配置溶液时各移液管不要混用。
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