实验一 电导的测定及其应用
一、实验目的
1.了解溶液的电导,电导率和摩尔电导的概念。 2.测量电解质溶液的摩尔电导及难溶盐的溶解度。
二、实验原理
1、电解质溶液的电导、电导率、摩尔电导率 ①电导
对于电解质溶液,常用电导表示其导电能力的大小。电导G是电阻R的倒数,即 G=1/R
电导的单位是西门子,常用S表示。1S=1Ω-1 ②电导率或比电导
κ=G l/A
其意义是电极面积为及1m2、电极间距为lm的立方体导体的电导,单位为S·m-1。 对电解质溶液而言,令 l/A = Kcell 称为电导地常数。 所以 κ=G l/A =G Kcell
Kcell可通过测定已知电导率的电解质溶液的电导而求得。
③摩尔电导率Λm
Λm=κ/ C
当溶液的浓度逐渐降低时,由于溶液中离子间的相互作用力减弱,所以摩尔电导率逐渐增大。柯尔劳施根据实验得出强电解质稀溶液的摩尔电导率Λm与浓度有如下关系:
Λm为无限稀释摩尔电导率。可见,以Λm对C作图得一直线,其截距即为Λ∞m。
∞
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。在无限稀释的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Λ∞m,可用离子极限摩尔电导率相加求得。
2、PbSO4的溶解度的测定
首先测定PbSO4饱和溶液的电导率κ溶液,因溶液极稀,必须从κ溶液中减去水的电导率κ水即
κPbSO4 =κ溶液-κ水
C?
?PbSO4??m.PbSO4三、仪器和试剂
1、DDS-307型电导率仪 1台 2、锥形瓶(250ml) 1个 3、铂黑电极 1支 4、烧 杯(150ml) 1个 5、SYP型玻璃恒温水浴 1套 6、容量瓶(250ml) 1个
7、滴定管(50ml) 1支 8、高脚烧杯(100ml)(编号干燥) 8个 9、容量瓶(50ml)(编号) 6个 10、烧 杯(150 ml 、400ml) 各1个 11、玻璃棒、药勺 吸耳球 各1个 12、滴管、 移液管架 各1个 13、铁架台 1个 14、移液管(10ml、15 ml) 各1支 15、KCl(分析纯)、PbSO4(分析纯) 16、HAc(l)
四、实验操作步骤
l、调节恒温槽温度至土℃。 2、准确配制·dm-3 KCl溶液250ml。
3、洗净6个50ml容量瓶,用50ml滴定管中分别取·dm-3 KCl溶液40,25,20,15,
10,5ml于6个50ml容量瓶中,稀释至刻度。
4、将上述溶液分别倒入6个干燥的100ml烧杯(须编号)中,恒温10分钟,
测定电导率。
5、用15ml移液管准确移取·l-1HAC溶液于干燥的100ml烧杯中,恒温10分钟,测定其
电导率。然后用10ml移液管准确移取10ml去离子水,注入HAC溶液中,混合均匀,
恒温10分钟后,测定其电导率,如此操作,依次再稀释3次,测定不同浓度的醋酸溶液的电导率.
6、测定PbSO4溶液的电导率
将约1g固体PbSO4放入250mL锥形瓶中,加入约100ml去离子水,摇动并加热至沸腾。倒掉清液,以除去可溶性杂质。按同法重复两次。再加入约100 mL去离子水,加热至沸腾,使之充分溶解。然后放在恒温槽中,恒温10分钟使固体沉淀。将上层溶液倒入一干燥的100ml烧杯中,恒温后测其电导率,然后换溶液再测两次,求平均值。 7、测定去离子水的电导率
取约50 ml去离子水放入一干燥的100ml烧杯中,待恒温后,测电导率三次,求平均值。
五、数据处理
1、计算水及各KCl溶液的电导率,由此求出KCl溶液的摩尔电导率;
2、分别将KCl和HAc溶液的摩尔电导率对浓度C的平方根(c )作图.并对作图结果进行讨论;
3、将KCl的曲线外推至c为0,求出KCl的Λ∞m并与文献值比较,表示出KCl溶液的摩尔电导率与浓度的关系式
4、计算PbSO4的溶解度
已知:Λ∞m(1/2 SO42-)= ×10-4S·m2·mol
Λ∞m(1/2 Pb2+) = 71×10-4S·m2·mol
附: 电导率仪操作步骤
1、接通电源,预热 3 0m i n后,进行校准。 2、校准
仪器使用前必须进行校准!
将”选择”开关指向“检查”,“常数”补偿调节旋钮指向“1” 刻度线,“温度”
补偿调节旋钮指向“ 25”刻线,调节“校准”调节旋钮,使仪器显示 μS.c m--1’,至此校准完毕。 3、测量
(1)调节“常数”补偿调节旋钮,使仪器显示值与电极上所标常数值×100一致。 (2)调节仪器面板上”温度”补偿调节旋钮,使其指向待测溶液的实际温度值。 (3)常数、温度补偿设置完毕,应将”选择”开关置合适位置。当测量过程中,显示值熄灭时,说明测量值超出量程范围,此时,应切换”选择”开关至上一档量程。
电导率的测定



