电导法测定硫酸钡的溶度积

实验九 电导法测定硫酸钡的溶度积
沉淀反应是一类广泛存在的反应，常用于对混合物的分离，在日常生活及生物技术的研究中有着重要作用。

沉淀现象在工业生产中常用来提取物料，得到产品；在生物工程中常用于对发酵液的分离提纯，以得到生物制品。

沉淀在日常保健中也有应用，如利用沉淀-溶解平衡原理可通过使用含氟牙膏来预防龋齿。

一、实验目的
1. 利用自制的硫酸钡学习电导法测定溶度积的方法。

2. 学习电导率仪原理与使用。

二、预习要点
1. 预习溶度积规则
2. 预习沉淀溶解平衡以及沉淀的生成和溶解
3. 预习电导率仪的使用方法
三、实验原理
硫酸钡是难溶电解质，在饱和溶液中存在如下平衡：
BaSO 4(s) Ba 2+(aq) + SO 42-(aq)
θsp
K (BaSO 4) = c (Ba 2+) × c (SO 42-) = c 2(BaSO 4) 由此可见，只需测定出 c (Ba 2+)、c (SO 42-)、c (BaSO 4)中任何一种浓度值即可求出θsp
K (BaSO 4)，由于BaSO 4的溶解度很小，因此可把饱和溶液看作无限稀释的溶液，离子的活度与浓度近似相等。

由于饱和溶液的浓度很低，因此，常常采用电导法，通过测定电解质溶液的电导率计算离子浓度。

电导是电阻的倒数，
G =l
A κ 式中，G —电导，S(西门子)；A —截面积，m 2；l —长度，m ；l /A —电导池常数或电极常数，由电极标出；κ—电导率，S·m -1。

由于测得BaSO 4的饱和溶液的电导率包括水的电导率，因此BaSO 4的电导率：
κ(BaSO 4)=κ(BaSO 4溶液)-κ(H 2O)
当测定在两平行电极之间溶液的电导时，面积A=1cm 2，电极相距1cm ，溶液浓度为1moL·m -3，则电解质溶液的电导为摩尔电导率，用λ表示。

当溶液浓度无限稀时，正负摩
尔电导率之间的影响趋于零，摩尔电导率λ趋于最大值，用λ0来表示，称为极限摩尔电导率。

λ0(BaSO 4)=287.2×10-4S·m 2·mol -1。

电导率κ与摩尔电导率λ的关系为κ=λ·c ，因此，只要测得电导率κ值，即可求的溶液浓度：
c (BaSO 4)=)
(BaSO 1000)(BaSO 404λκ⨯mol·dm -3 四、实验用品
1.仪器
DDS-6700型电导率仪及铂黑电极 烧杯(50mL 2个，200mL 1个，500mL 1个，1000mL 1个，两组共用) 量筒 离心机 离心管(10mL 1支)
2.试剂
Na 2SO 4溶液(0.5mol·L -1) BaCl 2(0.5mol·L -1) 饱和AgNO 3溶液
五、操作内容
1.BaSO 4饱和溶液制备
取2.0mL 0.5mol·L -1 Na 2SO 4溶液和2.0mL 0.5mol·L -1 BaCl 2溶液，加入一个200mL 烧杯中，产生BaSO 4沉淀，加水约100mL ，加热煮沸3~5min ，搅拌、静置、冷却后，弃去上层清液。

利用倾析法和离心分离的方法反复洗涤沉淀，直至清液中不含Cl - (用AgNO 3检验)为止。

2. 电导测定
1.取约40mL 纯水，测定其电导率κ(H 2O)，测定时其操作要迅速。

2.取制得的饱和BaSO 4溶液的清液，测定其电导率κ(BaSO 4溶液)。

由此计算BaSO 4饱和溶液的浓度及其溶度积θ
sp K (BaSO 4) 六、操作要点及注意事项
1.要充分洗涤沉淀至不含杂质，以免影响测定结果;
2.测定电导率速度要快，防止吸收二氧化碳;
3.配制硫酸钡饱和溶液的水和测定的纯水要一致.
七、思考题
1.为什么要测纯水电导率？
2.何谓极限摩尔电导率？
3.在什么条件下可用电导率计算溶液浓度？。