交流电桥法测定电解质溶液的电导
溶液电导的测定及其应用(1)
溶液电导的测定及其应用一、实验目的1.了解溶液电导的基本概念。
2.学会电导率仪的使用方法。
3.掌握溶液电导的测定及应用。
二、预习要求掌握溶液电导测定中各量之间的关系,学习电导率仪、恒温槽的使用方法。
三、实验原理1.弱电解质电离常数的测定AB型弱电解质在溶液中电离达到平衡时,电离平衡常数K C与原始浓度C 和电离度α有以下关系:(1)在一定温度下K C是常数,因此可以通过测定AB型弱电解质在不同浓度时的α代入(1)式求出K C。
醋酸溶液的电离度可用电导法来测定,图1是用来测定溶液电导的电导池。
图1 电导池将电解质溶液放入电导池内,溶液电导(G)的大小与两电极之间的距离(l)成反比,与电极的面积(A)成正比:(2)式中,为电导池常数,以K cell表示;κ为电导率。
其物理意义:在两平行而相距1m,面积均为1m2的两电极间,电解质溶液的电导称为该溶液的电导率,其单位以SI制表示为S·m-1(c·g·s制表示为S·cm-1)。
由于电极的l和A不易精确测量,因此在实验中是用一种已知电导率值的溶液先求出电导池常数K cell,然后把欲测溶液放入该电导池测出其电导值,再根据(2)式求出其电导率。
但是电解质溶液电导率不仅与溶液性质有关,还与其浓度有关,它不能确切的反映溶液的导电性,所以为确切的反映溶液的导电能力,又引入了摩尔电导率。
溶液的摩尔电导率是指把含有1mol电解质的溶液置于相距为1m的两平行板电极之间的电导。
以Λm表示,其单位以SI单位制表示为S·m2·mol-1(以c·g·s 单位制表示为S·cm2·mol-1)。
摩尔电导率与电导率的关系:(3)式中,C为该溶液的浓度,其单位以SI单位制表示为mol·m-3,Λm单位为S · m2·mol-1。
对于弱电解质溶液来说,可以认为:(4)是溶液在无限稀释时的摩尔电导率。
交流电桥法测溶液电导率
用交流电桥法测定测Nacl溶液电导率[实验目的]测不同浓度下的Nacl溶液电导率[实验原理]电解质溶液正像金属导体一样遵循欧姆定律。
因此,通过给定的溶液本体的电流i与电位差E成正比,E/i=R,式中R是溶液本体的电阻。
电导L被定义为电阻的倒数。
L=1/R (1)其单位为oh m/s。
横截面积均匀物体的电导与截面积A成正比,与长度L成反比。
L=(χA)/l或χ=1/R l/A=k/R (2)式中χ是电导率,单位为oh/m/cm。
电导率是电阻率的倒数。
在任意形状和大小的电导池中要测定溶液的电导率,首先要用该电导池测量一已知电导率溶液的电阻确定其电导池常数k(l/A的“有效”值)。
0.02000N KCl可用来作这种校准的标准液,它在25℃下的χ等于0.002768oh/m/cm 。
一旦求出了电导池常数,即可用式χ=k/R从实验测出的电阻计算电阻率。
[实验仪器及仪器介绍]UJ31型电位差计(1台)信号发生器(1台,供给高频交流电)精密插塞式电阻箱或十进电阻箱(1个)十进微调电容器(1个)25℃恒温槽(1套)示波器(一台,检流)恒温槽中安装电导池的支架导线,100mL容量瓶,25mL移液管100ml或250ml烧瓶2个,125ml锥形瓶2个,储存电导水的500ml玻璃塞烧瓶。
电导水,0.02000mol·dm-3标准KCl溶液(若没有则自己配制,具体看实验步骤)充以电导水并盖上清洁的橡皮淀帚的电导池[实验线路]装满离子溶液的电导池电阻,可用高频交流的惠斯通电桥加以精确测量,这种方法的电源用信号发生器,而检测器用示波器。
(后附交流惠斯通电桥示意图和平衡条件的讨论)。
为了清晰的观测到明确的平衡点,需要θ1=θ2和θ3=θ4(θi是在第i臂电桥的相漂移)。
桥臂R3和R4是学生型电位差计滑线电阻的两部分,接到该滑线电阻有两套引线—L和H或L'和H'—他们给出的R3/R4分别等于A/(1000-A)或(4500+A)/(5500-A)。
电导测定及其应用实验报告(1)
一、实验目的1.理解溶液的电导、电导率和摩尔电导率的概念。
2.掌握电导率仪的使用方法。
3.掌握交流电桥测量溶液电导的实验方法及其应用。
二、实验原理电解质溶液的导电能力可用电导G 表示,定义为电阻的倒数1/R ,单位为S 或Ω-1。
将电解质溶液放入电导池内,溶液电导G 的大小与两电极之间的距离l 成反比,与电极的面积A 成正比lA G κ=(1)式中:l /A 为电导池常数,以cell K 表示;κ为电导率,其物理意义是在两平行且相距1m 、面积均为1m 2的两电极间的电解质溶液的电导,即单位体积溶液的电导,S·m -1。
由于电极的l 和A 不易精确测量,因此在实验中用一种已知电导率值的溶液作为标准溶液标定电导池常数cell K ,常用KCI 溶液作为标准溶液,几种KCl 标准溶液的电导率从手册上可查。
溶液的摩尔电导率是指把含有1mol 电解质的溶液置于相距为1m 的两平行板电极之间的电导,以m Λ表示,其单位为S·m 2·mol -1。
摩尔电导率与电导率的关系为cm κ=Λ(2)式中:c 为该溶液的浓度,mol·m -3。
1.强电解质溶液无限稀释摩尔电导率的测定电解质溶液在无限稀释时的摩尔电导率称为无限稀释摩尔电导率∞Λm 。
在一定温度和同一溶剂中,∞Λm 仅与电解质本性有关,是表示电解质的一个特性物理量。
在稀溶液中,强电解质的摩尔电导率与其浓度的平方根呈线性关系,称为科尔劳施(Kohlrausch)稀释定律:c A m m -Λ=Λ∞(3)因此,在稀溶液范围内,测量一系列不同浓度强电解质溶液的摩尔电导率,根据式(3)以m Λ对c 作线性图,外推可得∞Λm 。
对于弱电解质溶液,式(3)并不成立,需按科尔劳施离子独立运动定律,利用离子无限稀释摩尔电导率数据间接计算。
对-+v v A M 型电解质∞--∞++∞Λ+Λ=Λ,,m m m υυ(4)式中:∞-∞+ΛΛ,,m m 、分别为正、负离子的无限稀释摩尔电导率。
电解质溶液中的电导率测定技术与应用
电解质溶液中的电导率测定技术与应用电解质溶液的电导率测定技术一直以来都是化学领域研究的重要课题之一。
电导率测定技术可以用于分析电解质溶液中的离子浓度、物质溶解度、反应速率等。
本文将介绍电导率测定的原理、仪器设备以及其在工业和环境监测中的应用。
一、电导率测定的原理电导率是指物质导电能力的度量,是单位长度内的导电电流与导电材料两侧电压之比。
在电解质溶液中,离子是导电的主要因素。
当电解质溶液中存在离子时,离子会在电场的作用下移动,导致电流的流动。
电导率的测定原理即是利用离子导电的特性进行分析。
二、电导率测定的仪器设备常见的电导率测定仪器设备有电导仪、电导计等。
电导仪通过电极与待测样品接触,并在电极的作用下形成电场,测量电流和电压以计算电导率。
电导计是一种精密仪器,通过测量电极间的电阻来间接计算电导率。
这些仪器设备通常具有高灵敏度和高精度,可用于测定不同浓度的电解质溶液。
三、电导率测定在工业中的应用电导率测定在工业领域有着广泛的应用。
例如,电导率测定可以用于工业废水处理过程中对溶液中离子浓度的监测。
通过监测废水中的离子浓度,可以对废水的净化效果进行评估,并做出相应的调整。
此外,在金属电镀、化学合成、制药等领域中,电导率测定也被用于控制反应过程和评估反应的进程。
四、电导率测定在环境监测中的应用电导率测定技术在环境监测中也发挥着重要作用。
例如,水质监测中的电导率测定可以用于检测水中的溶解固体物质含量,评估水体的污染程度。
此外,电导率测定也可应用于土壤监测,测定土壤中的离子浓度,判断土壤的营养状况和酸碱性。
电导率测定技术的应用有助于环境监测与保护工作的进行。
综上所述,电解质溶液中的电导率测定技术及其应用是一个重要的研究领域。
通过对电导率测定原理的了解,并利用适当的仪器设备,可以对电解质溶液中的离子浓度进行准确测定。
电导率测定技术在工业生产和环境监测等方面都具有广泛的应用前景,对于实现资源的合理利用和环境的保护与恢复具有重要意义。
(完整版)浙江大学物理化学实验思考题答案
(完整版)浙江大学物理化学实验思考题答案一、恒温槽的性能测试1.影响恒温槽灵敏度的主要因素有哪些?如和提高恒温槽的灵敏度?答:影响灵敏度的主要因素包括:1)继电器的灵敏度;2)加热套功率;3)使用介质的比热;4)控制温度与室温温差;5)搅拌是否均匀等。
要提高灵敏度:1)继电器动作灵敏;2)加热套功率在保证足够提供因温差导致的热损失的前提下,功率适当较小;3)使用比热较大的介质,如水;4)控制温度与室温要有一定温差;5)搅拌均匀等。
2.从能量守恒的角度讨论,应该如何选择加热器的功率大小?答:从能量守恒角度考虑,控制加热器功率使得加热器提供的能量恰好和恒温槽因为与室温之间的温差导致的热损失相当时,恒温槽的温度即恒定不变。
但因偶然因素,如室内风速、风向变动等,导致恒温槽热损失并不能恒定。
因此应该控制加热器功率接近并略大于恒温槽热损失速率。
3.你认为可以用那些测温元件测量恒温槽温度波动?答:1)通过读取温度值,确定温度波动,如采用高精度水银温度计、铂电阻温度计等;2)采用温差测量仪表测量温度波动值,如贝克曼温度计等;3)热敏元件,如铂、半导体等,配以适当的电子仪表,将温度波动转变为电信号测量温度波动,如精密电子温差测量仪等。
4.如果所需恒定的温度低于室温,如何装备恒温槽?答:恒温槽中加装制冷装置,即可控制恒温槽的温度低于室温。
5.恒温槽能够控制的温度范围?答:普通恒温槽(只有加热功能)的控制温度应高于室温、低于介质的沸点,并留有一定的差值;具有制冷功能的恒温槽控制温度可以低于室温,但不能低于使用介质的凝固点。
其它相关问题:1.在恒温槽中使用过大的加热电压会使得波动曲线:( B )A.波动周期短,温度波动大;B.波动周期长,温度波动大;C.波动周期短,温度波动小;D.波动周期长,温度波动小。
2.恒温槽中的水银接点温度计(导电表)的作用是:( B )A.既作测温使用,又作控温使用;B.只能用作控温;C.只能用于测温;D.控制加热器的功率。
电解质溶液的电导测定【最新精选】
电解质溶液的电导一、实验目的1.掌握电导率法测定弱酸标准电离平衡常数的原理和方法;2.学会电导率仪的使用方法。
3.巩固电解质溶液电导的基本概念。
二、实验原理电解质溶液的电导的测定,通常采用电导池,若电极的面积为A,两电极的间的距离为l,则溶液的电导L 为L = KA / l 式中K 称为电导率或比电导,为l=1m,A=1m2 时溶液的电导,K 的单位是S/m.电解质溶液的电导率与温度、溶液的浓度及离子的价数有关.为了比较不同电解质溶液的导电能力.通常采用涉及物质的量的摩尔电导率Λm 来衡量电解质溶液的导电能力.Λm=K/C 式中Λm 为摩尔电导率(Sm2 /mol) 注意,当浓度C 的单位是mol/L 表示时,则要换算成mol/m3,后再计算.因此,只要测定了溶液在浓度C 时的电导率K 之后,即可求得摩尔电导率Λm 。
摩尔电导率随溶液的浓度而变,但其变化规律对强、弱电解质是不同的.对于强电解质的稀溶液有:式中A 常数, 0,m Λ也是常数,是电解质溶液 无限稀释时的摩尔电导,称为无限稀释摩尔电导。
因此以Λm..和根号C 的关系作图得一直线,将直线外推至与纵轴相交,所得截距即 为无限稀释C A m m -Λ=Λ0,时的摩尔电导0,m Λ.对于弱电解质,其0,m Λ值不能用外推法求得.但可用离子独立运动定律求得:0,m Λ=I0,++I0,-式中I0,+ 和I0,-分别是无限稀释时正、负离子的摩尔电导,其值可通过查表求得。
根据电离学说,可以认为,弱电解质的电离度α等于在浓度时的摩尔电导Λ与溶液在无限稀释时的电导0,m Λ之比,即另外还可以求得AB 型弱电解质的Ka 的值,所以,通过实验测得α即可得a K 值。
三、实验仪器与试剂仪器:电导仪,恒温槽 ,移液管,容量瓶;药品:0.1mol KCl 溶液,电导水。
四、实验步骤(1) 配制溶液。
用0.10 mol·L-1的kcl 溶液分别配制0.05 mol·L-1、0.01 mol·L-1、0.005 mol·L-1、0.001 mol·L-1的kcl 溶液各100mL 。
电桥法测定弱电解质的电离常数
电桥法测定弱电解质的电离常数【教学目的】1. 掌握电桥法测量电导的原理和方法,初步掌握示波器的使用。
2. 测定电解质溶液的电导并计算弱电解质的电离常数。
【教学重点】通过用交流电桥测定氯化钾和醋酸溶液的电导,使学生掌握测量电导的原理和方法【教学内容】 一、实验原理醋酸在溶液中电离达到平衡时,其电离平衡常数K c 与浓度c 和电离度a 有以下关系aa c c K c -=12(1)在一定温度下K c 是一个常数,因此可以通过测定醋酸在不同浓度下的电离度,代入(1)式计算得到K c 值。
醋酸溶液的电离度可用电导法来测定,图14-2是用来测定溶液电导的电导池。
电导的物理意义是:当导体两端的电势差为1伏特时所通过的电流强度。
亦即电导=电流强度/电势差。
因此电导是电阻的倒数,在电导池中,电导的大小与两极之间的距离l 成反比,与电极的面积A 成正比。
lAkG = (2)k 称为电导率或比电导,即l 为1m ,A 为1m 2时溶液的电导,因此电导率这个量值与电导池的结构无关。
电解质溶液的电导率不仅与温度有关,而且还与溶液的浓度有关,因此通常用摩尔电导率这个量值来衡量电解质溶液的导电本领。
摩尔电导率的定义如下:含有一摩尔电解质的溶液,全部置于相距为1m 的两个电极之间,这时所具有的电导称为摩尔电导率,摩尔电导率与电导率之间有如下的关系。
ckA m =(3)(3)式中c 为溶液中物质的量浓度,单位为mol ·m -3。
根据电离学说,弱电解质的电离度a 随溶液的稀释而增大,当溶液无限稀释时,则弱电解质全部电离a →1,在一定温度下溶液的摩尔电导率与离子的真实浓度成正比,因而也与电离度a 成正比,所以弱电解质的电离度a 应等于溶液在量浓度c 时的摩尔电导率∧m 和溶液在无限稀释时摩尔电导率∞∧m 之比,即:∞∧∧=mma (4)将(4)式代入(1)式得:)(20m m m m c c c K ∧-∧∧∧=∞∞ (5)K c 值即可通过(5)式由实验测得。
电解质溶液电导的测定
电解质溶液电导的测定及应用[适用对象] 生物工程,药学,药物制剂,中药学,制药工程,中药学(国际交流方向)专业[实验学时] 3学时一,实验目的1.测定氯化钾的无限稀释摩尔电导.2.测定醋酸的电离平衡常数.3.掌握测定溶液电导的实验方法.二,实验原理电解质溶液的电导的测定,通常采用电导池,如图1若电极的面积为A,两电极的间的距离为l,则溶液的电导L为L = KA / l式中K称为电导率或比电导,为l=1m,A=1m2时溶液的电导,K的单位是S/m.电解质溶液的电导率与温度,溶液的浓度及离子的价数有关.为了比较不同电解质溶液的导电能力.通常采用涉及物质的量的摩尔电导率∧m来衡量电解质溶液的导电能力. 图1∧m=K/C式中∧m为摩尔电导率(Sm2 /mol)注意,当浓度C的单位是mol/L表示时,则要换算成mol/m3,后再计算.因此,只要测定了溶液在浓度C时的电导率K之后,即可求得摩尔电导率∧m.摩尔电导率随溶液的浓度而变,但其变化规律对强,弱电解质是不同的.对于强电解质的稀溶液有:式中A常数, 也是常数,是电解质溶液无限稀释时的摩尔电导,称为无限稀释摩尔电导.因此以∧m..和根号C的关系作图得一直线,将直线外推至与纵轴相交,所得截距即为无限稀释时的摩尔电导.对于弱电解质,其值不能用外推法求得.但可用离子独立运动定律求得:=I0,++I0,-式中I0,+ 和I0,-分别是无限稀释时正,负离子的摩尔电导,其值可通过查表求得.根据电离学说,可以认为,弱电解质的电离度α等于在浓度时的摩尔电导∧与溶液在无限稀释时的电导之比,即所以,通过实验测得即可得值.三,仪器设备DDS-11A型电导率仪器(图2) 1台DJS-电报1支恒温槽1套电导池1个100ml容量瓶2个50ml移液管2支0.02mol·dm-3标准醋酸溶液0.02 mol·dm-3标准KCl溶液.四,相关知识点本课程知识点综合:(一)DDS-11A电导率仪的使用方法DDS-11电导仪的板面图如图所示.为保证测量准确及仪表安全,须按以下各点使用;通电前,检查表针是否指零,如不指零,可调整表头调整螺丝,使表针指零.当电源线的插头被插入仪器的电源孔(在仪器的背面)后,开启电源开关,灯即亮.预热后即可工作.(3) 将范围选择器5扳到所需的测量范围(如不知被测量的大小,应先调至最大量程位量,以免过载使表针打弯,以后逐档改变到所需量程).(4) 连接电板引线.被测定为低电导(5μΩ-1以下)时,用光亮铂电极;被测液电导在5μΩ-1-150mΩ-1时,用铂黑电极.(5) 将校正测量换档开关扳向"校正",调整校正调节器б,使指针停在指示电表8中的倒立三角形处.(6) 将开关4板向"测量",将指示电表8中的读数乘以范围选择器5上的倍率,即得被测溶液的电导度.(7)在测量中要经常检查"校正"是否改变,即将开关4扳向"校正"时,指针是否仍停留在倒立三角形处.多课程知识点综合:(一)电导率在日常生活中的应用四楼以上的住户,由顶层蓄水箱供水,易造成二次污染,应常检测电导率的变化,可催促物业管理部门定期清洗.洗衣机应放多少洗衣粉,用电导率仪检测可将经验数字化.清洗程序后,排水前检测的示值与自来水一样即可视为清洗干净,若示值超过自来水,则应减少洗衣粉的投放量.水果,蔬菜用水浸泡,测其电导率若有偏高,可怀疑有化学污染,应引起重视.去泳池游泳过程中可测池水清洁度的变化,示值过高应引起重视.深井水若示值高达600以上,说明杂质含量过高.每个地区,城市由于管道及水源不同,电导率不同.北方硬水含钙镁离子,电导率偏高,会结水垢;一般硬水300—800(结垢)超硬水(苦咸水)大于800(严重结垢).花肥首次按规定配制后,可测其值,用该数字可方便今后配制.金鱼缸用水,可测其值,知其洁净程度.若数值上升过大,应及时换水.海鱼养殖用水,可测其值,以便今后配制和检测.五,实验步骤1.调节恒温槽的温度为25±0.1℃.2.练习电导仪的使用.3.溶液的配制和电导率的测量(1)取100ml0.02mol/L KCl溶液供逐步稀释和测量用,方法如下:取两个洁净的100ml容量瓶和一支50ml移液管.将容量瓶A和移液管用待测的0.02mol/L KCl 液振荡2-3次后,装入100ml0.02mol/L KCl溶液,用移液管吸取50ml溶液至容量瓶B中,并用蒸馏水稀释至刻度,即成0.01mol/L的KCl溶液,供二次测量和稀释用.取容量瓶中剩下的0.02mol/L KCl液荡洗电导池后,充满,测量其电导率.测后弃余液并洗净A瓶,用蒸馏水振荡2-3次.再用B瓶的溶液荡洗移液管后,移取B瓶中溶液50ml放入A瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,取得0.005mol/L的KCl溶液,供第三次测量和稀释用.重复以上操作,分别测定0.020.010.0050.00250.00125的KCl的溶液的电导率.(2)用上述同样方法测定0.02mol/L的HAc溶液的电导率,并依次稀释四次,共测5个浓度的HAc溶液的电导率.(3)洗净并用蒸馏水荡洗电导池,再测定蒸馏水的电导率.六,实验报告要求实验完毕,应尽快写出实验报告,及时交上.实验报告一般包括以下内容:实验(编号) 实验名称专业班级姓名合作者实验日期实验报告应写出如下内容:(一)实验目的(二)实验原理用文字,化学反应式及计算公式等说明,既要表述正确,条理清楚,又要尽可能的简捷明了.(对于本实验,应画出实验装置图.)(三)主要试剂和仪器列出本实验中所要使用的主要试剂仪器.(四)实验步骤应简明扼要地写出本实验步骤流程和操作要点.(五)实验数据及其处理1.将数据与处理结果列表2.分别作KCl溶液和HAc溶液的∧m-图.3.作KCl的∧m-图直线外推导-0,求出KCl的值.4.求出HAc溶液各个浓度下的Ka值,并计算出Ka平均值与文献进行比较.(六)问题讨论结合物理化学中有关理论对实验中的现象,产生的差错和实验误差等进行讨论和分析,以提高自己分析问题,解决问题的能力,也为以后的科学研究打下一定的基础.七,思考题1,什么叫溶液的电导,电导率和摩尔电导率2,影响摩尔电导率的因素有哪些3,为什么本实验要用铂电极八,实验成绩评定办法本实验成绩按如下五级标准进行考核评定.参考标准如下:(一)优秀(很好)能正确理解实验的目的要求;能独立,顺利而正确地完成各项实验操作;会分析和处理实验中遇到的问题;能掌握所学的各项实验技能;能较好地完成实验报告及其它各项实验作业;有一定创造精神和能力;有良好的实验室工作作风和习惯.(二)良好(较好)能理解实验的目的和要求,能认真而正确地完成各项实验操作;能分析和处理实验中遇到的一些问题;能掌握绝大部分所学的实验技能,对难点较大的操作完成有困难;能一般完成实验报告和其它实验作业;有较好的实验习惯和工作作风.(三)中等(一般)能基本上理解实验目的要求;能认真努力进行各项实验操作,但技巧较差;能分析和处理实验中一些较容易的问题,掌握实验技能的大部分,有30%掌握得不好;能一般完成各项实验作业和报告;处理问题缺乏条理,工作作风较好;能认真遵守各项规章制度,学习努力.(四)及格(较差)只能机械地了解实验内容;能一般按图或按实验步骤"照方抓药"完成实验操作;能完成60%所学的实验技能,有些虽可做但不准确;遇到问题常常缺乏解决的办法,在别人启发下能作些简单处理,但效果不理想;能一般完成实验报告;能认真遵守实验室各项规章制度,工作中有小的习惯性缺点(如工作无计划,处理问题缺乏条理).(五)不及格(很差)实验中只能盲目地"照方抓药",所学实验技能只掌握不足60%;有些实验虽能做,但效果不好,操作不正确;工作忙乱无条理;一般能遵守实验室规章制度,但常有小的错误;实验报告错误较多,遇到问题解释不清,在教师指导下完成各项实验作业仍有难度;或有些小聪明但不努力,不求上进.- -1,253876491,2-电极接线柱;3-电极屏蔽线接线柱; 4-校正测量换档开关;5-范围选择器;6-校正调节器;7-电源开关;8-指示电表9-指示灯。
物理化学实验试题
物理化学实验试题一、选择题 ( 共 16题 32分1. 在动态法测定水的饱和蒸气压实验中 , 实验温度在 80℃~100℃之间 , 则所测得的气化热数据是:(C(A 水在 80℃时的气化热 (B 水在 100℃时的气化热(C 该数值与温度无关 (D 实验温度范围内气化热的平均值2. 比重瓶中注满待测液(较易挥发后进行称量,同条件下重复操作三次,得的结果为 18.39521 g, 18.39390 g, 18.39609 g,取三次测定的平均结果则为:(A(A 18.395 g (B 18.39507 g (C 18.3951 g (D 18.395066 g3. 为测定大分子溶液中大分子化合物的平均摩尔质量 , 下列各种方法中哪一种是不宜采用的 ? (D(A 渗透压法 (B 光散射法 (C 冰点降低法 (D 粘度法4. 使用分光光度计测量吸光度 D,为了使测得的 D 更精确,则应:(B(A 在最大吸收波长进行测定 (B 用比较厚的比色皿(C 用合适浓度范围的测定液(D 选择合适的波长,比色皿及溶液浓度,使 D 值落在 0 ~ 0.8 区间内5. 氧气减压器与钢瓶的连接口为防止漏气,应:(C(A 涂上凡士林 (B 垫上麻绳或棉纱(C 封上石蜡 (D 上述措施都不对6. 某同学用对消法测得电池Zn │ ZnSO 4(0.1000mol·kg -1 ‖ KCl(1.0000mol·kg -1 │ Ag — AgCl(s的电动势与温度的关系为: E/V=1.0367-5.42×10-4(T/K-298则 298 K时,该电池的可逆热效应为:(A(A -31.2 kJ (B -200.1 kJ (C 31.2 kJ (D 200.1 kJ7. 实验绘制水 -盐物系的相图 , 一般常采用的方法是:(B(A 电导法 (B 溶解度法 (C 热分析法 (D 色谱法8. 已知环己烷、醋酸、萘、樟脑的摩尔凝固点降低常数 K f 分别为 6.5, 16.60, 80.25 及 173, 今有一未知物能在上述四种溶剂中溶解 , 欲测定该化合物之摩尔质量 , 最适宜的溶剂是:(D(A 萘 (B 樟脑 (C 环己烷 (D 醋酸9. 在阴极极化曲线测定的实验装置中,都配有鲁金毛细管 , 它的主要作用是:(C(A 当作盐桥 (B 降低溶液欧姆电位降(C 减少活化过电位 (D 增大测量电路的电阻值10.H 2O 2分解反应的动力学实验中 , 待反应进行了两分钟以后 , 才开始收集生成的氧气并测量其体积,这是为了:(A(A 赶走反应容器中的空气 (B 使反应溶液溶解氧气达到饱和(C 使反应液混合均匀 (D 使反应达到平稳地进行11. 已知贝克曼温度计 O 到断点 B 的温度差值是 7.3℃ , 现要使贝克曼温度计刻度“ 3” 处相当于室温 28℃ , 问要在水中拍断 B点的水温是:(A(A 31℃ (B 32.3℃ (C 35.3℃ (D 38.3℃12. 在差热分析实验中 , 当使用 WXC-200的双笔记录仪同时记录加热时的升温曲线和差热曲线时 , 若已知试样在加热过程中既有吸热效应也有放热效应 , 则差热曲线的基线应调在:(B(A记录仪量程范围内的任何位置 (B 记录仪的左端位置(C 记录仪的中间位置 (D 记录仪的右端位置13. 实验室的真空烘箱上接一压力真空表。
电解质溶液的电导率与电流强度的关系
电导率是衡量电解 质溶液导电能力的 物理量
欧姆定律适用于电 解质溶液的导电过 程
公 式 : I = K * S *A 意义:电流强度I与电导率K、截面积A成正比,与距离S成反比 影响因素:电解质溶液的种类、浓度、温度等 应用:用于测量电解质溶液的电导率,研究其物理化学性质
浓度越高,电导率越大,电流 强度也越大
核能发电:在核能发电中,电导率与电流 强度的关系可用于控制反应堆的核反应, 确保核能的安全和稳定利用。
电导率与电流强 度关系可用于监 测水体污染情况, 评估水质。
通过电导率与电 流强度的变化, 可实时监测工业 废水处理效果, 优化处理工艺。
在土壤污染治理 中,电导率与电 流强度的关系可 用于指导土壤电 解修复技术,提 高修复效率。
生物医学领域:通过研究生物体内电 解质溶液的电导率与电流强度的关系, 深入了解生物电现象,为生物医学研 究提供新的思路和方法。
汇报人:XX
交流电桥法:利用交流电桥测量电解质溶液的阻抗,通过计算得到电导率
恒流电源法:通过恒流电源向电解质溶液施加恒定电流,测量相应的电压降,计算得到 电导率
电导率仪直接测量法:利用专用的电导率仪直接测量电解质溶液的电导率,操作简便, 精度高
PART THREE
电流强度与电导率 成正比
电压一定时,电导 率越大,电流强度 越大
随着浓度的降低,电导率减小, 电流强度也减小
当浓度达到一定值时,电导率 与电流强度呈线性关系
不同电解质溶液的电导率和电 流强度关系存在差异
PART FOUR
电解质种类:不 同电解质具有不 同的电导率,对 电流强度的影响 也不同
电解质浓度:浓 度越高,电导率 越大,电流强度 也越大
应用场景:在电 解、电镀、电导 率传感器等领域 具有重要应用
交流电桥法物理化学实验思考题
交流电桥法物理化学实验思考题实验十三电导法测定弱电解质的电离常数1、铂黑是什么?金属铂的极细粉末。
在铂电极应用中,铂表面往往先作电镀处理,生成一种黑色“铂绒”,以增加活性和表面积,故称铂黑电极。
如在气体电极中,铂黑可增加电极反应速率,加速达到平衡;当有电流通过时可减少极化。
2、实验中为什么要恒温?温度对电导、电离平衡常数影响很大,在一定温度下,κ才是常数,才可以用电导法测定弱电解质的电离常数。
在非恒温条件下,实验结果会与真实值之间产生很大的误差。
3、测定溶液的电导为什么要使用交流电?高频还是低频更合适?(1)实验中使用了一定频率的交流电源,通常取其频率为1000Hz,直流电有可能会在溶液中发生电化学反应(例如电解水成为氢气和氧气),影响测量结果;用交流电不会出现这样的问题,因为电流的方向总是在变化,溶液中没有稳定的电极存在,不会发生持续的电化学反应。
(2)电解质溶液电导的测量本身有其特殊性,因为伴随电导过程,离子在电极上放电,会使电极发生极化现象;同时离子在电场的作用下电迁移,而产生明显的浓度梯度,导致扩散的发生。
因此,溶液电导值的测量通常都是用交流电,高频较适合,通常取其频率为1000Hz。
实验十四原电池电动势的测定1、温度对原电池电动势的测定有影响吗?如何消除?温度对浓差电池的电动势有影响吗?为什么?(1)温度对原电池电动势的测定有影响。
(2)为了消除温度的影响,原电池电动势测定的实验应保证在恒温条件下进行。
(3)浓差电池是指电池内物质变化仅是由一物质由高浓度变成低浓度且伴随着过程吉布斯自由能变化转变成电能的一类电池。
因此温度对浓差电池的电动势没有影响。
2、什么是标准电池?作用是什么?在测定电池的电动势时,需要一个电动势为已知的,并且稳定不变的辅助电池作为标准,这类电池成为标准电池。
常用的标准电池时韦斯顿标准电池。
电池的负极为镉汞齐,正计时Hg(l)与Hg2SO4()的糊状体,在糊状体和镉汞齐上面均放有CdSO4˙8、3H2O()的晶体及其饱和溶液。
玩转化学实验电解质溶液的电导性
玩转化学实验电解质溶液的电导性玩转化学实验:电解质溶液的电导性引言:在化学实验中,电解质溶液的电导性是一个重要的性质。
电导性实验不仅能够帮助我们了解溶液中离子的行为,还可以验证化学方程式中的离子反应。
本文将介绍一些常见的电解质溶液实验和相关理论知识,通过这些实验可以帮助我们更好地理解电解质溶液的电导性以及其中涉及的化学原理。
1. 实验一:电解质溶液的电导性测试方法电导性是导电物质的一种特性,我们可以通过一些简单的实验来测试溶液的电导性。
以下是一种常用的电导性测试方法:材料:- 电导性测试仪或电导计- 相应的电极(通常是玻璃电极或金属电极)- 不同浓度的电解质溶液步骤:1. 准备好电导性测试仪及电极。
确保电极干净且无损坏。
2. 将电极浸入纯水中,并记录电导性测试仪的读数。
如果纯水导电非常差,则可以排除仪器的问题。
3. 分别测试不同浓度的电解质溶液。
每次测试前,用纯水清洗电极以防止交叉污染。
4. 记录每个溶液的电导性读数,并与纯水的读数进行比较。
2. 实验二:电解质的电离和电解过程在实验一中,我们测试了不同浓度的电解质溶液的电导性。
现在,我们将深入了解电解质的电离和电解过程。
在溶液中,电解质分子会分解成离子,这个过程称为电离。
正离子和负离子在溶液中自由移动,导致了溶液的电导性。
以盐酸溶液(HCl)为例,电解质分子HCl在溶液中会电离成H+离子和Cl-离子。
H+离子具有正电荷,而Cl-离子具有负电荷。
这些离子在溶液中运动导致了电解质溶液的电导性。
3. 实验三:电解质溶液中的电解电离是电解质溶液中的一个过程,而电解是电流通过电解质溶液时发生的。
通过电解实验,我们可以观察到电解质溶液中的离子反应以及气体的生成。
材料:- 电解质溶液- 电解槽- 两个电极(一个阴极,一个阳极)- 电源步骤:1. 准备电解槽并将电解质溶液倒入其中。
2. 将阴极和阳极插入电解质溶液中,确保它们不相互接触。
3. 连接电解槽与电源,设定合适的电压。
交流电桥法测定电解质溶液的电导
一、目的1.掌握用电桥法测量溶液电导的实验方法和技术2.用电导法测定醋酸的电离平衡常数3.测定KCl 溶液的摩尔电导率与浓度的关系式 二、原理电解质溶液的导电能力由电导G (单位:S)—电阻的倒数来度量。
它们之间的关系为:式中:a 为两极的面积(m 2),l 为两极的距离(m),κ称为电导率,即当a = 1m 2 、l = 1m 时溶液的电导,a/l 称为电导池常数。
电解质溶液的电导率不仅与温度有关,而且还与浓度有关,因此常用摩电导率来衡量电解质溶液的导电能力,摩尔电导率是指把含有1mol 电解质的溶液置于极距为1m 的电导,其表达公式为:c 为物质的量浓度(单位mol·m -3),Λm 的单位是S·m 2·mol -1,对强电解质Λm 与浓度c 满足下列关系:为无限稀释时的摩尔电导率,可从Λm 与 的直线外推而得,弱电解度的Λm 与 没有直线关系,其 可根据Kohlrausch 离子独立运动定律计算,即为无限稀释的离子摩尔电导率。
弱电解质的电离度与摩尔电导率的关系为:对1-1价弱电解质,若起始浓度c ,则电离常数K 为:因此测定不同浓度下Λm 可计算出K 。
由电导的概念可知,对电导的测量也就是对电阻的测量,但测定电解质溶液的电阻时有其特殊性,当直流电流通过电极时会引起电极的极化。
因此必须采用较高频率的交流电,由音频振荡器供给(见仪器Ⅱ-16-3),由耳机或示波器示零(见仪器Ⅱ-12-3)。
所用电导池(见技术和方法Ⅲ-3-1),由两个镀铂黑的电极组成。
以保证电极不与溶液发生反应(即减少电极的极化)。
c c Λ m ∞Λm ∞λm ,B ∞实验十三 交流电桥法测定电解质溶液的电导()131-= (1-)βc G R a l==1 ()()136-Λ Λ Λ Λ K c c=-=-∞∞αα21 m2m m m ()()135-α= Λ m Λ m∞ ()134-=++∞-∞λλm m Λ m ∞ ()133-∞ Λ m = (1-)βc Λ m ()132-=cΛ m κ交流电桥测溶液电阻的简单线路如图13-1所示。
交流电桥法测定电解质溶液的电导
弱电解质的电离度与摩尔电导的关系为:
Λm α= ∞ Λm
电离平衡常数与摩尔电导的关系随电解质类型不 同而异,对1-1型电解质如HAc的电离平衡为: HAc= H++ Ac– 电离平衡常数为:
AC k c = 1 − a = Am ( A − Am ) ∞
α c
2
2 m ∞ m
• 四臂交流电桥线路原 理如图1,交流电桥 的测量原理与直流电 桥相仿,当电桥平衡 时各臂的阻抗之间有 一定的关系:
实验步骤
1 水浴恒温25oC(为什么?), 按照图2连接线路,将R1和R2
调节为等值,调节音频信号发生器的输出为1000赫。 2 将 0.1000mol/L HAc 溶 液 分 别 稀 释 为 0.0500mol/L 、 0.0250mol/L、0.0125mol/L和0.00625mol/L. 3. 将电导池中盛的液体倒出,用0.1000mol/L 的 KCl溶液洗 涤三次,然后盛入该溶液并使液面略高出电极,将电导 池浸入恒温槽中,并使电导池液面在恒温水下,恒温10~ 15 min,将电导池的引线接入电桥。
2.结合本实验结果,分析当HAc浓度变稀时,Rx 、к、∧m、α、Kc等怎样随浓度变化?你的实 验结果与理论是否相符合?为什么?
三次测量结果的相对标准偏差S=0.52%
注意事项
为了得到精确的结果,必须用电导水;测定前,必须将 电导电极及电导池洗涤干净,以免影响测定结果。 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 ℃。
思考题
1.测定溶液的电导为什么要用交流电桥?能否用 直流电桥?
1 A = k G = k L K Cell
摩尔电导的定义:在相距1m的两平行电极间,放入1 mol 的电解质溶液所呈现的电导,称为摩尔电导Λm。摩 尔电导Λm与电导率k的关系为:
电解质溶液电导的测定
学号:基础物理化学实验报告实验名称:电解质溶液电导的测定一班级2 组号实验人姓名:同组人姓名:指导老师:实验日期:2013-10-12一、实验目的1、熟悉DDS-12A型电导率仪的使用方法。
2、掌握用电导法测定某些电化学物理量。
二、原理电解质溶液是第二类导体。
它通过正负离子的迁移传导电流,导电能力直接与离子的运动速度有关。
导电能力由电导L(西门子)即电阻R(欧姆)的倒数来度量。
它们之间的关系为:L= 1/R =l/E(1)式中:A为电极的面积(cm2),l是两电极的距离(cm),k为比电导(或电导率),当A= 1 cm2,l=1 cm时溶液的电导称为比电导k(电导率),l/A为电导池常数。
摩尔电导率Λm的定义是:两电极相距为1 cm,在两电极之间的溶液含有1摩尔电解质所具有的电导称为该电解质的摩尔电导率。
摩尔电导率Λm与电导率k之间的关系为:Λm= κ/c (2)c为体积摩尔浓度。
Λm随浓度而变,但其变化规律对强电解质和弱电解质是不同的,对于强电解质的稀溶液为:(3)与A为常数。
为无限稀释溶液的摩尔电导率,可以从Λm与的直线关系外推而得。
弱电解质的Λm与没有直线关系,其可用下法求得,根据Kohlrausch离子独立运动规律:(4)分别表示无限稀释时正、负离子的摩尔电导率。
因此弱电解质HAc的(HAc)可按下式计算:(5)图一电导电极示意图由电导的物理概念可知:电导是电阻的倒数。
对电导的测量也就是对电阻的测量。
为了避免直流电通过电解质溶液时产生化学反应和极化现象,测量时使用交流电,由低频讯号发生器供给,其频率一般取在1000周/秒,实验中用示波器检流。
电导池系由两片镀铂黑的铂电极组成(如图一所示)。
用交流电桥法测溶液电阻的简单原理如图二所示。
当电桥达到平衡时,有Rx = R2*R3/R1,R1、R2、R3均可从仪器上读出,因此可计算出Rx。
由于由溶液和电导池构成的电桥一臂不是纯电阻,存在电导池电容,因此,严格地说电桥平衡应为阻抗平衡,为此可在R2上并联一可变电容。
交流电桥法测电解质溶液的电导
数据处理:C HAc =0.1221mol*L -1 K cell =κKCl /G KCl =103.3039m -1 α=Λm /Λm ∞ Λm ∞(HAc ,25℃)=390.71E-4 S*m 2*mol -1Kc=α2c/(1-α)=Λm 2C/(Λm ∞(Λm ∞-Λm ))Kc=1.8061E-05 理论Kc=1.75E-5 相对误差Er=3.21%思考题:1. 为什么要测定电导常数?如果电导池二极间的距离刚好为1cm3,则不必测电导池常数,但这样的电导池制作是十分困难的。
测这类仪器常数,是实验通常用来从已知量测未知量的有效手段。
电导常数不能通过其定义L/A 计算(精度太低),要用已知浓度和电导率的KCl 溶液,通过实验求算。
2. 弱电解质的无限稀摩尔电导率如何求得?弱电解质溶液稀释至0.005mol*dm -3时,摩尔电导率Λm 与C 1/2仍然不成直线关系。
并且极稀得溶液中,浓度稍微改变一点,Λm 的值可能变动很大,即实验上的少许误差对外推求得Λm∞的值影响很大。
用实验所得数据Λm 与C 1/2关系的图,是一条曲线,Λm 与C 1/2没有直线关系,不能用外推法求Λm ∞。
弱电解质的无限稀摩尔电导率可以用Kohlrausch 的离子独立移动定律通过强电解质的Λm ∞求得。
实验讨论:1. 电导受温度影响较大,温度偏高时其摩尔电导偏高,温度每升高1度,电导平均增加1.92%,即G t =G 298K [1+0.013(t-25)]。
实验中,更换溶液后电导池中的电介质变了,相应的电容也会有所变化;在每次测定时,都需要重新调节平衡。
2. 电导池常数(K cell )未测准,则导致被测物的电导率(κ)偏离文献值。
溶液电导一经测定,则κ正比于K cell 。
即电导池常数测值偏大,则算得的溶液的电离度、电离常数都偏大。
电导水电导大,测量时相对误差也就越大。
示波器对于电阻较大(如电导水)的溶液,受干扰波的影响较大,影响测定。
电桥法测定弱电解质的电离常数
实验目的
1.掌握电桥法测量电导的原理,初步掌握数 字电桥的使用方法。
2.测定电解质溶液的电导并计算弱电解质的 电 离常数。
实验重点
通过用交流电桥测定氯化钾和醋酸溶液的 电导,使学生掌握测量电导的原理和方法。
实验原理
醋酸在溶液中电离达到平衡时,其电离平衡常 数Kc与浓度c和电离度a有以下关系
2.关于电导电极的选择问题:一般当交流电 的频率为1000~4000Hz时,溶液电阻的范围 应在100Ω~5×105Ω之间。为此应正确选用 不同数量级的电导池以满足测量要求。
课后作业】
1. 电导池常数(l/A)是否可用卡尺来测量? 若实际过程中电导池常数发生改变,它对平 衡常数有何影响?
2. 测定溶液电导,一般不用直流电,而用交 流电,为什么?
3. 为了防止电极极化,交流电源频率常选在 1000Hz左右,为什么频率不选择更高一些?
Kc
c c0
a2
1 a
a m
m
Kc m m)
它们之间关系:
Gk A l
k Am c kA l GKcelG l
实验原理:
交流电桥法测量原理图
实验注意问题
1.使用一定频率的交流电源的有关问题:使用 交流电源,电源的电压一般不超过10V,频 率一般为1000~4000Hz 。
电桥法电导的测定及其应用3
电桥法电导的测定及其应用姓名:学号:班级:指导教师:一、实验目的1、掌握电桥法测量电导的原理和方法。
2、测定电解质溶液的电导率,并计算弱电解质的电离常数。
3、了解电解质溶液的电导、电导率和摩尔电导率的概念。
二、实验原理1、电阻R可表示为:R=ρ·l / A = K cell / k (1)式中:k为电导率;两电极间的距离为l;电极面积为A;K cell= l/A为电导池常数,单位为m-1。
本实验采用已知电导率值的KCl溶液先求出K cell,然后把待测溶液放入电导率仪测定其电阻R,根据(1)式求出电导率k。
摩尔电导率与电导率的关系为:Λm=k/c (2)式中:c为该溶液的浓度,单位为mol·m-3。
2、Λm总是随溶液浓度降低而增大的,对于强电解质稀溶液,Λm =Λ∞m-Ac1/2(3)式中:Λ∞m是溶液在无限稀释时的极限摩尔电导率;A为常数,故将Λm 对c1/2做图得到的直线外推至c=0处,可求得Λ∞m。
3、对于弱电解质溶液,Λ∞m=v+Λ∞m,++v-Λ∞m,(4)式中:Λ∞m,+、Λ∞m,-分别表示正负离子的无限稀释摩尔电导率。
在弱电解质的稀薄溶液中,解离度与摩尔电导率的关系为:α=Λm /Λ∞m(5)对于HAc,Ka=α2c/(1-α)(6)HAc的Λ∞m可通过下式求得:Λ∞m(HAc)=Λ∞m(H+)+Λ∞m(Ac-)=Λ∞m(HCl)+Λ∞m(NaAc)+Λ∞m(NaCl)把(4)代入(1)得:1/Λm=1/Λ∞m + cΛm/ [K c(Λ∞m)2]然后,以1/Λm对cΛm作图,其直线的斜率为1/ [K c(Λ∞m)2],如果知道(Λ∞m)2值,就可算出K c。
本实验用交流电桥法测量溶液的电阻,其线路如图1所示,R1、R2和R3是三个交流电阻和电阻箱,Rx为待测溶液的电阻,D为示波器,作为示零仪并联的一个可变电容,用于平衡电导电极的电容,以使器,与交流电阻箱R1交流电桥四个臂上获得阻抗平衡。
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【数据记录和处理】
1.由0.02000mol/ L KCl 的电导率及测出的电阻,求出电导池常数,将原始数据及处理结果填入表1-9-1中。
0.02000mol/ L KCl 溶液25℃ 时的电导率κ为0.002765 S ∙cm −1,30℃ 时为0.003036 S ∙cm −1。
表1-9-1 实验的原始数据及处理结果
2.计算各溶液的电导率,由此求出不同浓度溶液的摩尔电导率。
表1-9-2 不同浓度溶液的摩尔电导率
3.分别将KCl 溶液和HAc 溶液的摩尔电导率Λm 对√c 作图。
将KCl 的Λm 对√c 作图外推至√c 为0,求出KCl 的Λm ∞。
KCl 溶液的摩尔电导率Λm -√c 图
c /(m o l /L )
1/2
m /S m 2
mol
-1
HAc 溶液的摩尔电导率Λm -√c 图
c /(m o l /L )
1/2
m /S m 2
mol
-1
4.求出KCl 溶液的摩尔电导率与浓度的关系式Λm =Λm ∞−β√c 由图得,
Λm ∞=0.01439 β=0.01295
故得出摩尔电导率与浓度的关系式为
Λm =0.01439−0.01295√c
5.根据所测数据计算HAc 溶液在所测浓度下的电离度和电离常数,并求电离常数的平均值。
表1-9-3 HAc 溶液在所测浓度下的电离度、电离常数以及电离常数的平均值
已知:
λm ∞(H +)=[349.82+0.0139(t −25)]×10−4S ∙m 2∙mol −1
λm ∞(Ac +)=[40.9+0.02(t −25)]×10−4S ∙m 2∙mol −1
算出λm ∞(HAc )=(349.82+40.9)×10
−4
−0.0147=0.024372 S ∙m 2∙mol −1。