7.电导法测定难溶盐的溶解度(1)

电导法测定难溶盐的溶解度

一、实验目的

1.掌握电导法测定难溶盐溶解度的原理和方法

2.掌握电导率仪的使用方法 二、基本原理

第二类导体导电能力的大小，常以电阻的倒数表示， 即电导：

R

G 1=

(1)

式中G 称为电导，单位是西门子S 、 导体的电阻与其长度成正比，与其截面积成反比，即: A

l R ρ

= (2)

ρ 是比例常数，称为电阻率或比电阻。 根据电导与电阻的关系，则有：⎪⎭

⎫

⎝⎛=l A G κ (3)

k 称为电导率或比电导κ=1/ρ，它相当于两个电极相距1m ，截面积为导体

的电导，其单位是

。

对于电解质溶液，若浓度不同，则其电导亦不同。如取1mol 电解质溶液来量度，即可在给定条件下就不同电解质来进行比较。1mol 电解质全部置于相距为1m 的两个电极之间，溶液的电导称之为摩尔电导，以Λ表示之。如溶液的浓度以C 表示，则摩尔电导可以表示为： c

m κΛ= (4)

式中Λm 的单位是

；C 的单位是

。Λm 的数值常通过溶液的电导

率k ，经(10.4)式计算得到。而k 与电导G 有下列关系，由(10.3)式可知：⎪⎭

⎫

⎝⎛=A l G κ

或 A

l R ∙=

1κ （5）

对于确定的电导池来说，l/A 是常数，称为电导池常数。电导池常数可通过测定已知电导率的电解质溶液的电导(或电阻)来确定。

本实验测定硫酸钡的溶解度。直接用电导率仪测定；硫酸钡饱和溶液的电导率(κ

溶液

)和配制溶液用水的电导率(κ

水

)。因溶液极稀，必须从溶液的电导率

(κ

溶液

)中减去水的电导率(κ

水

)，即为：

O

H Bbso

Bbso 244

κκκ-=溶液

根据（4）式，得到：

C

BaSO

mBaSO

4

4

κ=

Λ式中：C 是难溶盐的饱和溶液的浓度。由

于溶液极稀，Λm 可视为Λm∞。

因此：

C

BaSO

mBaSO

4

4

κ=

Λ∞

硫酸钡的极限摩尔电导可以查表得。因温度对溶液的电导有影响，本实验在恒温下测定。 三、仪器和试剂

仪器：恒温槽，电导率仪，电炉一个，锥形瓶两只，试管三支，电导电极。 试剂：0.01mol/l 标准氯化钾溶液，BaSO 4（A.R.）,电导水。 四、操作步骤

1. 调节恒温槽温度至25±0.1℃。

2.测定电导池常数

用少量0.01mol/L KCl 溶液浸洗电导电极两次,将电极插入盛有适量0.01mol/L KCl 溶液的锥形瓶中,液面应高于电极铂片2mm 以上.将锥形瓶放入恒温槽内,十分钟后测定电导,然后换溶液再测定两次,求平均值。

3.测定BaSO4溶液的电导率

将约1g 固体BaSO4放入200mL 锥形瓶中,加入约100mL 重蒸馏水,摇动并加热至沸腾.倒掉清液,以除去可溶性杂质.按同样方法重复两次.再加入约100mL 重蒸馏水,加热至沸腾,使之充分溶解.然后放在恒温槽中,恒温20分钟使固体沉淀,将上层溶液倒入一干燥的锥形瓶中(溶液中不能含有任何悬浮物,否则将影响实验结果,为什么 ),恒温后测其电导,然后换溶液再测两次,求平均值.。

注意事项：

1.饱和溶液必须经三次煮沸制备，以除去可溶性杂质。

2.电解质溶液电导的温度系数较大,温度变化1℃,温度系数改变约2%.所以,测量时应注意 保持恒温条件.

3.铂黑电极上的溶液不能擦，用滤纸吸，以免破坏电极表面积。电极不用时，应保存在蒸馏水中不可使之干燥，防止电极干燥老化。

4. 测水及溶液电导前，电极要反复冲洗干净，特别是测水前。

五、实验数据记录

室温：16.8 大气压：99.40 kpa 0.01mol/l KCl 溶液的电导率

（1）1.344*10-3 S/cm （2）1.345*10-3 S/cm （3）1.345*10-3 S/cm 平均值：1.3446*10-3 S/cm 饱和BaSO4 溶液的电导率

（1）6.71*10-6 （2）6.70*10-6 （3）6.70*10-6 平均值：6.703*10-6 S/cm 蒸馏水的电导率

（1）3.90*10-6 （2）3.91*10-6 （3）3.91*10-6 平均值：3.906*10-6 S/cm 六、数据处理 1、电导池常数的计算

查表 得 25℃ 0.01mol/L KCl 标准溶液的电导率 Κ标=1.4083*10-3

电极的电导池常数 Κcell=Κ标/D 表=（1.4083*10-3 S/cm ） /（1.345*10-3 S/cm ）=1.047

2、饱和BaSO4 溶液溶解度的计算

O H pbso

pbso 244

κκκ-=溶液

=6.703*10-4－3.906*10-4=2.797*10-4 （S/m ）

由

由于溶液极稀，Λm 可视为 Λ

∞m

查文献知 Λ

∞m

（1//2BaSO4）=1.434*10

-2

(S*m 2*moL -1)

C （1//2BaSO4）=κ

BaSO4

/Λ∞m

（1//2BaSO4）=2.797*10-4/1.434*10-2

=1.950*10-2(mol*m -3)

C （BaSO4）=1/2 C （1//2BaSO4）=0.975*10-2(mol*m -3)=0.975*10-5(mol*L -1)

查文献 知 饱和BaSO4 溶液溶解度 1.04*10-5mol/L

相对误差为 （0.975*10-5(mol*L -1)- 1.04*10-5mol/L ）/1.04*10-5mol/L=0.0625