电导法测定弱电解质的电离平衡常数及数据处理

电导法测定醋酸电离常数一、实验目的1.了解溶液电导、电导率和摩尔电导率的概念；2.测量电解质溶液的摩尔电导率，并计算弱电解质溶液的电离常数。

二、实验原理电解质溶液是靠正、负离子的迁移来传递电流。

而弱电解质溶液中，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以认为电解质已全部电离，此时溶液的摩尔电导率为Λ∞m，而且可用离子极限摩尔电导率相加而得。

一定浓度下的摩尔电导率Λm与无限稀释的溶液中摩尔电导率Λ∞m是有差别的。

这由两个因素造成，一是电解质溶液的不完全离解，二是离子间存在着相互作用力。

所以，Λm通常称为表观摩尔电导率。

Λm/Λ∞m=α(U++ U-)/(U+∞+ U-∞)若U+= U-，，U+∞=U-∞则Λm/Λ∞m=α式中α为电离度。

AB型弱电解质在溶液中电离达到平衡时，电离平衡常数K aө，起始浓度C0，度α有以下关系：AB A+ + B-起始浓度mol/L：C00 0平衡浓度mol/L：C0·(1-α) αC0 αC0K cө=[c(A+)/cө][c(B-)/cө]/[c(AB)/cө]=C0α2/(1-α)=C0Λ2/[cөΛ∞m(Λ∞m-Λm)]m根据离子独立定律，Λ∞m可以从离子的无限稀释的摩尔电导率计算出来。

Λm可以从电导率的测定求得，然后求出K aө。

Λm C0/cө =Λ∞m2K cө/Λm-Λ∞m K cө通过Λm C0/cө~1/Λm作图，由直线斜率=Λ∞m2K cө，可求出K cө。

三、仪器与试剂DDS-11A(T)型电导率仪1台；恒温槽1套；0.1000mol/L醋酸溶液。

四、实验步骤1.调整恒温槽温度为25℃±0.3℃。

2.用洗净、烘干的义形管1支，加入20.00mL的0.1000mol/L醋酸溶液，测其电导率。

3.用吸取醋酸的移液管从电导池中吸出10.00mL醋酸溶液弃去，用另一支移液管取10.00mL电导水注入电导池，混合均匀，温度恒定后，测其电导率，如此操作，共稀释4次。

4.倒去醋酸溶液，洗净电导池，最后用电导水淋洗。

注入20mL电导水，测其电导率。

五、实验注意事项1.本实验配制溶液时，均需用电导水。

2.温度对电导有较大影响，所以整个实验必须在同一温度下进行。

每次用电导水稀释溶液时，需温度相同。

因此可以预先把电导水装入锥形瓶，置于恒温槽中恒温。

六、数据记录及处理第一次实验：实验温度:25.2℃，电导池常数K(l/A):0.94 m-1，Λ∞m=390.72 s.cm2/mol-1表1 醋酸电离常数的测定计算：Λm/s.m2.mol-1=(κHAC -κ电导水)us.cm-1×10-4/[c(HAC)mol.L-1×103]={(κHAC -κ电导水) ×10-7/c(HAC)}Λm(1)={(0.520×103-2.90)/(1.000×10-1)}×10-7=5.17×10-4s.m2.mol-1Λm(2)={(0.375×103-2.90)/(5.000×10-2)}×10-7=7.44×10-4s.m2.mol-1Λm(3)={(0.265×103-2.90)/(2.500×10-2)}×10-7=1.05×10-3s.m2.mol-1Λm(4)={(0.187×103-2.90)/(1.250×10-3)}×10-7=1.47×10-2s.m2.mol-1Λm(5)={(0.129×103-2.90)/(6.250×10-4)}×10-7=2.02×10-2s.m2.mol-1Λ∞m(HAC)=Λ∞m(H+)+Λ∞m(AC-)=349.82s.cm2.mol-1+40.9s.cm2.mol-1 =390.72 s.cm2/mol=3.9072×10-2s.m2.mol-1α=Λm/Λ∞mα(1)= 5.17×10-4/ 3.9072×10-2=0.0142α(2)= 7.44×10-4 / 3.9072×10-2=0.0199α(3)= 1.05×10-3 / 3.9072×10-2=0.0275α(4)= 1.47×10-2 / 3.9072×10-2=0.0397α(5)= 2.02×10-2/ 3.9072×10-2=0.0545K cө=C0Λm2/[Λ∞m(Λ∞m-Λm)K cө(1)=1.000×10-1×(5.17×10-4)2/[390.72×(390.72-5.17)×10-8]=1.78×10-5 K cө(2)=5.000×10-2×(7.44×10-4)2/[390.72×(390.72-7.44)×10-8]=1.85×10-5 K cө(3)=2.500×10-2×(1.05×10-3)2/[390.72×(390.72-1.05)×10-8]=1.85×10-5 K cө(4)=1.250×10-3×(1.47×10-3)2/[390.72×(390.72-1.47)×10-8]=1.85×10-5 K cө(5)=6.250×10-3×(2.02×10-3)2/[390.72×(390.72-2.02)×10-8]=1.76×10-5 K cө(平均值)= 1.82×10-5表2 醋酸电离常数的测定C 0/c o Λm /S -1.m -2.m o l1/Λm /s .m 2.mol-1直线斜率=Λ∞m 2K c ө=2.721×10-8，K c ө=2.721×10-8/(390.72×10-4)2=1.78×10-5第二次实验：实验温度:24.9℃，电导池常数K (l/A):0.94 m -1，Λ∞m =390.72 s.cm 2/mol-1表1 醋酸电离常数的测定计算：Λm /s .m 2.mol -1=(κHAC -κ电导水)us .cm -1×10-4/[c (HAC)mol .L -1×103]={(κHAC -κ电导水) ×10-7/c (HAC)}Λm (1)={(0.522×103-3.10)/(1.000×10-1)}×10-7=5.17×10-4s .m 2.mol -1Λm(2)={(0.372×103-3.10)/(5.000×10-2)}×10-7=7.44×10-4s.m2.mol-1Λm(3)={(0.266×103-3.10)/(2.500×10-2)}×10-7=1.05×10-3s.m2.mol-1Λm(4)={(0.185×103-3.10)/(1.250×10-3)}×10-7=1.46×10-2s.m2.mol-1Λm(5)={(0.131×103-3.10)/(6.250×10-4)}×10-7=2.05×10-2s.m2.mol-1Λ∞m(HAC)=Λ∞m(H+)+Λ∞m(AC-)=349.82s.cm2.mol-1+40.9s.cm2.mol-1 =390.72 s.cm2/mol=3.9072×10-2s.m2.mol-1α=Λm/Λ∞mα(1)= 5.19×10-4/ 3.9072×10-2=0.0133α(2)= 7.38×10-4 / 3.9072×10-2=0.0189α(3)= 1.05×10-3 / 3.9072×10-2=0.0269α(4)= 1.46×10-2 / 3.9072×10-2=0.0372α(5)= 2.05×10-2/ 3.9072×10-2=0.0524K cө=C0Λm2/[Λ∞m(Λ∞m-Λm)K cө(1)=1.000×10-1×(5.19×10-4)2/[390.72×(390.72-5.17)×10-8]=1.79×10-5K cө(2)=5.000×10-2×(7.38×10-4)2/[390.72×(390.72-7.44)×10-8]=1.82×10-5K cө(3)=2.500×10-2×(1.05×10-3)2/[390.72×(390.72-1.05)×10-8]=1.86×10-5K cө(4)=1.250×10-3×(1.46×10-3)2/[390.72×(390.72-1.47)×10-8]=1.80×10-5K cө(5)=6.250×10-3×(2.05×10-3)2/[390.72×(390.72-2.02)×10-8]=1.81×10-5K cө(平均值)= 1.82×10-5表2 醋酸电离常数的测定实验温度:24.9℃，电导池常数K(l/A):0.94 m-1，Λ∞m=390.72 s.cm2/mol-1C 0/c oΛm /S .m 2.m o l-11/Λm / S -1.m -2.mol直线斜率=Λ∞m 2K c ө=2.720×10-8，K c ө=2.720×10-8/(390.72×10-4)2=1.78×10-5。