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强电解质极限摩尔电导的测定(讲义)

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强电解质极限摩尔电导的测定

实验目的

用电导率仪测定KCl 的摩尔电导率,并用作图法外推求其极了限摩尔电导率。 实验原理

物体的导电能力可用其电阻R(单位为欧姆)来表示。实验发现,导体的电阻R与导体的长度L成正比,与导体的截面积A成反比,用公式可表示如下:

lR?? (1)

A其中?是比例系数,称为电阻率,其定义为长度为1m,截面积为1m2导体所具有的电阻,单位是??m。电阻率?的倒数称为电导率,用?表示,即

??

1

? (2)

?定义为长度为1m,截面积为1m2导体所具有的电导,单位是??1?m?1。摩尔电

导率?m是指把含有1mol的电解质溶液置于相距为单位距离(SI单位是m)的电导池的两个平行电极之间时溶液的电导,其单位为S?m2?mol?1。摩尔电导率与电导率的关系表示如下:

?m??Vm??C (3)

式(3)中Vm为含有1mol电解质的溶液的体积(单位为m2?mol?1),C为电解质溶液的物质的量的浓度(单位为mol?m?3)。

对于强电解质的稀溶液(浓度小于0.01mol·L-1),摩尔电导率?m与溶液的摩尔浓度之间C满足科尔劳施(Kohlrausch)经验规律:

?m???m1??C (4)

??式(4)中?m为溶液的摩尔电导率,C为电解质溶液的质量摩尔浓度,??m为溶液的无限稀释时(C?0)的电导率,称为电解质无限稀释的摩尔电导率(或称为极限摩尔电导率),?在一定的温度下,对一定的电解质和溶剂来说是一个常数。极限摩尔电导率数值只与电解质的本性有关,其大小表征了电解质真实的导电能力。因此,对其进行准确测量在化学研究中具有重要意义。

本实验利用DDS-11A型电导率仪测定一系列已知浓度的KCl溶液的电导率?,用(3)式求出相应的摩尔电导率?m,再用式(4)作出?m?C图,外推到C?0,由截距求出KCl的??m。 实验仪器药品

DDS-11A型电导率仪 1台 DJS-1型光亮电极、铂黑电极各1支 超级恒温水浴 1台 DJS-10铂黑电极1支

容量瓶100ml 5个 移液管50ml 3支 10ml 3支 0.1000mol·L-1 KCl标准溶液 实验步骤

1.调节恒温水浴温度为25.0±0.1℃。

2. 由浓度为0.1000mol·L-1 KCl溶液配制浓度为0.0500 mol·L-1,0.0100 mol·L-1,0.0050 mol·L-1,0.0010 mol·L-1,0.0005 mol·L-1和0.0001 mol·L-1的KCl溶液,并置于水浴中保温。

3.调试电导率仪(按DDS-11A型电导率仪使用说明进行)。 4.测量KCl溶液的电导率

按浓度由低到高的顺序,依次测量不同浓度的KCl溶液的电导率,平行测量3次,取平均值。 5.蒸馏水电导率的测定

先把电极引线插入电极插孔,调节电容补偿器使电表指示为最小值,然后进行测量,平行测量3次,取平均值。 数据处理

?1.利用公式?m?,计算每种溶液的摩尔电导?m。

C2.以?m对C作图,外推到C?0,由截距求出KCl的??m。 3.将实验数值与标准结果相比较,分析实验误差。

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