电导的测定及其应用
电导的测定及其应用实验报告
电导的测定及其应用实验报告实验报告:电导的测定及其应用实验目的:掌握电导的基本概念,掌握测定电导的方法及其计算公式,了解电导在实际应用中的作用。
实验仪器:电导率仪、盐酸溶液、去离子水、容量瓶、计时器、玻璃棒实验步骤:1.取一定体积的盐酸溶液(如10ml),加入同体积的去离子水,混合均匀。
2.用电导率仪测定混合液的电导率,并记录数据。
3.将测得的电导率和混合液的浓度数据代入计算公式计算电导率。
4.重复以上步骤,每次调整混合液的浓度(如1mol/L、0.5mol/L、0.25mol/L、0.125mol/L、0.0625mol/L),同时记录电导率和浓度数据,并计算电导率。
5.根据实验数据绘制电导率-浓度曲线图。
6.分析实验数据,探索电导在实际应用中的作用。
实验结果:通过实验,我们得出了盐酸溶液的电导率随其浓度降低而降低的规律,同时得出了电导率-浓度曲线图。
从实验结果中,我们可以得出电导在工业、生物、环境等领域中的重要应用,如用于污水处理、药品生产等。
实验结论:电导是溶液中离子传导电流的能力,用电导率仪可以测量电导。
实验结果表明,电导率随着溶液浓度的降低而降低。
电导在工业、生物、环境等领域中具有重要的应用,比如污水处理、药品生产等。
实验注意事项:1.曲线图中需要标出坐标轴和单位。
2.清洗容器时,使用去离子水。
用盐酸溶液清洗容器会影响实验数据。
3.操作时,要注意安全,尤其是向容器中加入浓盐酸时。
扩展实验:实验中所用的是盐酸溶液,可以尝试用其他电解质溶液进行实验,比如NaCl、KCl等,探究它们的电导率与浓度之间的关系。
另外,也可以尝试利用电导率仪测量水中离子的含量,了解水质情况。
电导的测定及其应用实验原理
电导的测定及其应用实验原理1. 引言电导是描述物质导电能力的物理量,对于许多化学和物理过程的研究都具有重要意义。
本实验旨在介绍电导的测定原理以及一些常见的电导应用实验。
2. 电导的测定原理电导是指物质对电流流动的能力。
电导率(conductivity)是一个描述物质导电能力的物理量,用符号κ表示。
电导率与物质的导电性质成正比,与物质体积和形状无关。
电导率的单位是西门子每米(S/m)。
电导的测定可以通过测量电导率来进行。
电导率的测定方法多种多样,例如电阻法和电极法等。
以下是一种常用的电导测定方法:1.准备一个电导测量装置,包括电导计和导电性样品。
2.将导电性样品放置在电导计的电极之间,确保样品与电极之间完全接触。
3.打开电导计电源,调节测量参数,如温度和电流强度。
4.电导计通过测量电流和电压的比值来计算电导率。
5.根据实验需求,可以采取不同的测量方法和调整测量参数。
3. 电导的应用实验电导在许多领域中有重要的应用,下面介绍一些常见的电导应用实验。
3.1. 溶液的电导测定可以利用电导计来测量溶液的电导率,通过电导率的测定可以了解溶液中离子的浓度和电离度。
这对于化学反应的研究和溶液的质量控制具有重要意义。
实验步骤: 1. 准备一个电导计和待测溶液样品。
2.将电导计的电极插入溶液中,确保电极完全浸没。
3.打开电导计电源,并调节测量参数,如温度和电流强度。
4.手动搅拌溶液以确保均匀性。
5.电导计根据测量到的电压和电流比值计算溶液的电导率。
3.2. 金属材料的电导测定金属材料的电导性质是描述其导电能力的重要指标,可以通过电导测定来了解金属材料的电导率。
这对于金属材料的性能评估和材料选择具有重要意义。
实验步骤: 1. 准备一个电导计和金属材料样品。
2.将电导计的电极与金属材料的不同部位接触,确保电极与金属材料之间有良好的导电接触。
3.打开电导计电源,并调节测量参数,如温度和电流强度。
4.电导计通过测量电流和电压比值计算金属材料的电导率。
电导的测定及其应用
讨论
乙酸乙酯皂化反应系吸热反应, 混合后体系温度降低, 所
以在混合后的起始几分钟内所测溶液的电导偏低, 因此
最好在反应后开始, 否则, 由 一抛物线, 而不是直线。
G0 (G t
GG对t )t作图得到的是
思考题
1.为什么本实验要在恒温下进行? 而且氢氧化钠与乙酸乙酯溶液混合 前要预先恒温?
2.各溶液在恒温和操作过程中为什么要盖好? 3.如何从实验结果验证乙酸乙酯皂化反应为二级反应? 4.如果氢氧化钠和乙酸乙酯起始浓度不相等,则应怎样计算K值? 如
CH3COO- +Na++
在反应过程中,各物质的浓度随时间而改变。某一时刻 的OH-离子浓度,可以用标准酸进行滴定求得,也可以通 过测量溶液的某些物理性质而求出。以电导仪测定溶液 的电导值 G 随时间的变化关系,可以监测反应的进程, 进而可求算反应的速率常数。
实验原理
二级反应的速率与反应物的浓度有关。为了处理方 便起见, 在设计实验时将反应物 CH3COOC2H5 和 NaOH 采用相同的浓度 c 作为起始浓度。当反应时间为 t 时, 反 应所生成的CH3COO- 和C2H5OH的浓度为 x , 那么 CH3COOC2H5 和 NaOH的浓度则为 (c-x) 。设逆反应可 以忽略, 则应有
在另一支叉形电导池直支管中加入0.0200 mol/L的乙酸乙酯 溶液10mL, 侧支管中加入0.0200 mol/L的NaOH溶液10mL, 并把 洗净的电导电极插入直支管中。在恒温情况下, 混合两溶液, 同 时开启停表, 记录反应时间, 并在恒温槽中将叉形电导池中溶液 混合均匀并立即测其电导值, 每隔2 min测一次, 直到电导数值变 化不大时(一般45min到60min)。
电导的测定及其应用实验报告
电导的测定及其应用实验报告1.掌握电导的测定方法;2.探究不同溶液电导的异同,并了解电导相关的应用。
实验步骤:1.准备所需材料,包括待测溶液、电导计、电导池、计算机等设备;2.将电导计的电极放入待测溶液中,等待电导计稳定后读取电导值;3.重复步骤2,测量其他待测溶液的电导值,并将数据记录在实验记录表中;4.将数据进行分析,并比较不同溶液的电导异同;5.了解和探究电导在其他领域的应用,如水质检测、电解制氢等。
实验结果:实验中我们测量了不同浓度的HC2H3O2溶液的电导值,数据如下图所示:HC2H3O2浓度/% 电导率/mS/cm0% 0.045% 1.9710% 3.9115% 6.0220% 8.26由上表可见,随着HC2H3O2浓度的逐渐增加,测得的电导率逐渐增大。
这是因为电解质浓度的增加会增加电离频率和电离程度,从而使电导率增加。
实验分析:电导测量是液体中离子浓度的重要测量手段之一。
它是根据溶液中游离离子导电所致的现象来确定溶液电导率的一种检测方法。
电导测量可用于检测水质、土壤和食品中的离子浓度等。
在实际生产和生活中,电导测量也广泛应用于水处理、环境保护和化工等领域。
例如,电导测量可以用于检测水质污染及水处理质量,通过电导值的变化可判断水质的变化,并采取相应的措施进行水处理。
此外,电导测量还可以用于电解制氢等领域中。
实验结论:通过本次实验,我们掌握了电导的测定方法,进一步了解了电导的相关知识,并探究了电导在其他领域的应用。
我们需要注意,电导测量需要避免测量设备的干扰以及影响测量的因素,提高实验数据的准确性。
电导的测定及其应用
电导的测定及其应用
电导是电解质溶液中电荷移动的能力,通常用于测量液体的浓度或纯度。
它是描述电解质物质中离子能量传输速率的一个重要参数。
电导的测定可以通过使用电导计来完成,该仪器能够测量溶液的电阻和导电性,并通过此来计算液体的电导度。
电导计的工作原理是利用促电动势感应流过一定电流的电解质溶液中的电离子,从而测量电流和电势差之间的比值,也称为电导系数。
电导计能够快速、准确地测量液体样品中的电导,尤其对于高浓度溶液最为有效。
这种技术可被应用于许多领域,如环境监测、工业生产和生物化学实验。
例如,电导仪器可以用于测量水中离子含量,如硝酸盐、硫酸盐、氯化物和钠离子,以评估水的质量和污染程度。
在工业生产中,液体的电导度可用于监测和控制反应和溶液的浓度,以确保产品符合标准质量。
在生物化学实验中,电导技术可以用于测量生化反应中的离子含量和浓度。
例如,在细胞质中钠、钾和氯离子的浓度对细胞膜电位的调节具有重要作用。
电导计可以用于测量溶液中离子含量的变化,以研究生化反应的动力学和热力学特征。
总之,电导的测定具有广泛的应用价值,可以为许多领域提供快速、准确的液体浓度或纯度测量。
随着高精度和自动化技术的发展,电导技术将不断完善和创新,为更多实验和应用提供新的可能和机遇。
讲义 实验二 电导的测定及其应用
实验二电导的测定及其应用一、实验目的、要求1、了解溶液电导、电导率的基本概念、学会电导率仪的使用方法。
2、掌握溶液电导率仪的测定及应用,并计算弱电解质溶液的电离常数3、掌握电导滴定的基本原理和判断终点的方法。
二、实验原理(一) HAc电离常数的测定K c= cα2/(1-α) 将电解质溶液注入电导池内,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:G=KA/l溶液的摩尔电导率是指把含有1mol电解质的溶液置于相距1m,面积均为1m2的两平行板电极之间的电导。
以Λm表示Λm=k/c根据Arrhenius(阿累尼乌斯)的电离理论,弱电解质与强电解质不同,它在溶液中仅部分解离,离子和未解离的分子之间存在着动态平衡。
如乙酸水溶液中,设c为乙酸的原始浓度,αc为解离度,其解离平衡为:电离刚开始时:c0 0电离平衡时: c(1-α)cα cα设其解离常数为K c,则K c = α2/(1- α) ·c/cө(1)由电化学理论可知,浓度为c的弱电解质稀溶液的解离度α应等于该浓度下的摩尔电导率Λm和溶液在无限稀时的摩尔电导率Λm∞之比,即α=Λm/Λm∞(2)将(2)代入(1),得:变形后,得:cΛm=(Λm∞)2K c/Λm-Λm∞K c以1/Λm对CΛm作图,斜率为(Λm∞)2K c,即可求得该弱电解质的解离平衡常数。
(二)未知HCl溶液浓度的测定借助于滴定过程中离子浓度变化而引起的电导值的变化来判断滴定终点,这种方法称为电导滴定。
以NaOH标准溶液滴定HCl溶液的电导滴定曲线来看。
在NaOH溶液与HCl的溶液的滴定中,滴定开始时,由于H+的极限摩尔电导值较大,测定的溶液电导值也比较大;随着滴定进行,H+和OH+不断结合生成不导电的水,在H+离子浓度不断下降的同时不断增加同等数量的Na+离子,但是由于Na+离子导电能力小于H+离子,因此溶液的电导值也是不断下降的;在化学计量点以后,随着过量的NaOH溶液不断加入,溶液中增加了具有较强导电能力的OH-离子,因此溶液的电导值也会不断增加。
电导的测定及其应用—弱电解质的电离常数测量
电导的测定及其应用—弱电解质的电离常数测量一、实验目的1.掌握电桥法测量电导的原理和方法;2.测定电解质溶液的当量电导,并计算弱电解质的电离平衡常数K。
二、实验原理1.电解质溶液的导电能力通常用电导G表示,其单位是西门子,用符号S 表示。
如将电解质溶液中放入两平行电极之间,电极间距离为l,电极面积为A,则电导可以表示为:k:电解质溶液的电导率,单位为S·m-1,l/A:电导池常数,单位为m-1,电导率的值与温度、浓度、溶液组成及电解质的种类有关。
在研究电解质溶液的导电能力时,常用摩尔电导率Λm来表示,其单位为S·m2·mol-1。
Λm与电导率k和溶液浓度c的关系如下所示:2.摩尔电导率Λm随着浓度的降低而增加。
对强电解质而言,其变化规律可以用科尔劳斯(Kohlraus c h)经验式表示:为无限稀释摩尔电导率。
在一定温度下,对特定的电解质和溶剂来说,A为一常数。
因此,将摩尔电导率Λm对c1/2作图得一直线,将直线外推与纵坐标的交点即为无限稀释摩尔电导率之比,即用下式表示:在一定温度下,对于AB型弱电解质在水中电离达到平衡时有如下关系:该反应的解离平衡常数K与解离度α有如下关系:由此可以看出,如果测得一系列不同浓度AB型溶液的摩尔电导率Λm,然后以1/Λm对cΛm作图可得到一条直线,其斜率m等于,如果知道无限稀释摩尔电导率的数据,即可求得解离平衡常数K。
三、仪器与药品SLDS-I型数显电导率仪SYP-Ⅲ型玻璃25mL移液管恒温水槽DJS-1C型铂黑电极50ml量筒、100ml量筒250ml锥形瓶洗耳球KCl溶液(0.1mol.L-1)HA c溶液(0.1mol.L-1)蒸馏水滤纸四、实验步骤1.调节恒温水槽温度为25℃,打开电导率仪预热10分钟。
2.用容量瓶将0.1mol·L-1HA c溶稀释成为:0.0500mol·L-1、0.0200mol·L-1、0.0100mol·L-1、0.0050mol·L-1、0.0020mol·L-1五种溶液。
药学物化课件—电导的测定及其应用
随着实验技术的不断发展,目前已有
不少测定电导、电导率的仪器可直接测定
二、电导测定的应用
电导测定的应用非常广泛,主要如下:
1.检验水的纯度
医药行业常常对水的纯度有较高的要求,
可测定水的电导率的大小来检测水的纯度。 自
来水中因含有各种离子杂质,常温下其电导率约 为1.0×10-1S.m-1,普通蒸馏水的电导率约为 1.0×10-3S.m-1 ,药用去离子水的电导率要求为 1.0×10-4Sm-1 ,所以我们可以只要测定水的电 导率k值就可知道其纯度是否符合要求。
导池, 电阻Rx待测。I 是频率在1000Hz左右的高
频交流电源,G为耳机或阴极示波器。
接通电源后,移动C点,使DGC线路中无 电流通过,如用耳机则听到声音最小,这
时D,C两点电位降相等,电桥达平衡。根 据几个电阻之间关系就可求得待测溶液的
电导。 因为
R1 R3 Rx R4
所以 L 1 R3 AC 1 Rx R1R4 BC R1
2.测定弱电解质的电离度及电离常数
设弱电解质AB解离如下
AB A B-
(1-1价型): 起始
C
00
平衡时 C(1 ) C C
电离平衡常数:
2
K
c
1 c0
电离度
Λm
Λ
m
K Λm )
c c0
此式称为Ostwald稀释定律,据此式即可求得电离常数
3.测定难溶盐的溶解度
难溶盐饱和溶液的浓度极稀,可认为 Λm Λm , Λm
的值可从离子的无限稀释摩尔电导率的表值得到。
难溶盐本身的电导率很低,这时水的电导率就不
能忽略,所以:
(难溶盐) (溶液) (H2O)
电导的测定及其应用原理图
电导的测定及其应用原理图一、引言电导(conductivity)是衡量物质导电性的一个重要指标。
电导的测定在科学研究和工业生产中具有广泛的应用。
本文将介绍电导的测定方法以及其应用原理图。
二、电导测定方法电导的测定方法一般分为直接法和间接法两种。
2.1 直接法直接法是指通过测量物质导电的实际电流进行测定。
常见的直接法包括电导仪法、电导率计法等。
•电导仪法:使用电导仪测量电导率,通过电导仪的电流测量得到导电性。
•电导率计法:使用电导率计测量电导率,通过电导率计的电流测量得到导电性。
2.2 间接法间接法是指通过测量与电导相关的物理量间接推导出电导。
常见的间接法包括电阻法、电导率计探头法等。
•电阻法:通过测量物质的电阻值,利用电阻和导电性之间的关系计算得到电导。
•电导率计探头法:通过浸入样品中的电导率计探头,测量探头电导率的变化得到样品的电导。
三、电导的应用原理图3.1 水质监测电导在水质监测方面有广泛的应用。
通过测量水体的电导来判断水质的好坏、污染程度等。
电导率计是水质监测中常用的工具,它可以直接测量水体的电导率,并根据电导率的变化来评估水质情况。
3.2 土壤肥力评估电导在土壤肥力评估中也有重要的应用。
通过测量土壤的电导来判断土壤的肥力和盐碱化程度,从而指导农作物的种植和施肥。
3.3 医疗诊断电导在医疗诊断上有一定的应用。
例如,测量人体组织的电导可以评估皮肤的阻抗,进而判断皮肤的健康状况。
此外,电导还可以用于血液细胞计数和血糖监测等方面。
3.4 工业领域电导在工业领域中被广泛应用于流体的测量和控制。
例如,在化工工业中,通过测量流体电导来判断液体中是否有杂质和污染物,从而进行相应的处理和控制。
四、总结电导的测定和应用是现代科学研究和工业生产中重要的一环。
通过直接法和间接法可以准确测定物质的电导率,并利用电导在水质监测、土壤肥力评估、医疗诊断以及工业领域等方面进行应用。
这些应用使电导成为科学研究和工业生产中不可或缺的工具之一。
电导的测定及其应用
电导的测定及其应用一、实验目的及要求1.了解溶液的电导, 电导率和摩尔电导的概念。
2.测量电解质溶液的摩尔电导, 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认为弱电解质已全部电离。
此时溶液的摩尔电导率为 , 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的摩尔电导率 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。
()()∞-∞+-+∞++=ΛΛU U U U αm m (1) 若 , 则∞ΛΛ=mm α (2) 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, 浓度C, 电离度α有以下关系:CC C C K αα-⋅=12 (3) ()m m m 2m Λ-ΛΛΛ⋅=∞∞C K C (4) 根据离子独立定律, 可以从离子的无限稀释的摩尔电导率计算出来。
Λm 则可以从电导率的测定求得, 然后求算出KC 。
三、仪器与试剂DDS-11A 型电导率仪1台, 恒温槽l 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、烘干的叉形管1支, 加入10mL 的0.1000mol/L 醋酸溶液, 恒温后, 测定其电导率。
3.用另一支移液管取l0mL 电导水注入电导池, 混合均匀, 等温度恒定后, 测其电导率, 如此操作, 共稀释4次。
4.倒去醋酸, 洗净电导池, 最后用电导水淋洗。
注入10mL 电导水, 测其电导率。
5.实验结束后, 切断电源, 倒去电导池中溶液, 洗净电导池, 注入蒸馏水, 并将铂黑电极浸没在蒸馏水中。
五、数据处理1.已知298.2K 时, 无限稀释离子摩尔电导率 (H+)=349.82×10-4S ·m2/mol , (Ac-)=40.9×10-4S ·m2/mol 。
实验五 电导的测定与应用
一、实验目的
1. 了解溶液的电导、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,并计算弱电解质的电 离常数。 3. 学会电导率仪的使用方法。
二、实验原理
1. 电导(G)和电导率()
描述导体导电能力的大小,常以电阻的倒数表示。 G=1/R, 单位是西门子S 。 G=(A/l) 或 =(1/A)(1/R) 称为电导率或比电导(=1/),它相当于长度为1m,截面积为1m2 导体的电导,其单位是S· m-1。 对于确定的电导池来说 ,1/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。
c Kc 1
2
c2m Kc m ( m m )
2 m
1 或c m K C ( ) K C ( m ) m
1 以c m ~ 作图, 从直线的斜率可以求出Kc。 m
本实验测定弱电解质的电离度和电离常数。首先测定 HAc溶液
的电导率(溶液)。因溶液较稀,必须从溶液中减去水的电导率(水),
烧杯
50ml
50ml 100ml 250ml (废液缸)
各1个
四、实验步骤
1.调节恒温槽温度为25˚C 0.1 ˚ C. 2.在100ml容量瓶中配制浓度为原始HAC(0.1000mol/L)浓度的1/4,1/8,1/16,1/32,1/64 的 溶液5份(逐级稀释25ml),恒温10min备用。 3.测定水的电导率。 测定室温下自来水的电导率。
即:
HAc=溶液-水
m = /c
由离子独立移动定律: ( HAc ) ( H ) ( Ac ),查表计算。 m m m
三、仪器与药品
电导的测定及其应用
0 0 500 1000 1500 2000 2500
在图上任取两点 (1.99×103,5.42×10-2) , (9.50×102,2.32×10-2) -2 -2 可得直线斜率为(5.42×10 -2.32×10 )/(1.99×103-5.42×102)= 2.99×10-5
-5 θ θ θ ∴ 可根据关系式:(Λ ∞ m ) K c = 2.99×10 可求得<K >。
可得直线截距为 0.01615
-2 ∴ Λ∞ m2· mol-1 m = 1.615×10 S·
(4)HAc 溶液的各组数据填入下表内: HAc 原始浓度: c mol ·dm3 k S ·m−1
0.1127mol· dm-3
1 Λ− m S −1 ·m−2 ·mol
Λm 2 S ·m ·mol−1
∞ ∞ Λ∞ m = v+ λm+ + v- λm −
(2.5.4)
∞ 式(2.5.4)中, λ∞ m+ 、 λm − 分别表示正、负离子的无限稀释摩尔电导率。它与温度及离子
本性有关。 在弱电解质的稀溶液中,离子的浓度很低,离子间的相互作用可以忽略,可以认为它在浓度 C 时的解离度 α 等于它的摩尔电导率与其无限稀释摩尔电导率之比,即: α=
一、 实验目的 1、 测量 KCL 水溶液的电导率,求算它的无限吸食摩尔电导率; 2、 用电导法测量醋酸在水溶液中的解离平衡常数; 3、 掌握恒温水槽及电导率仪的使用方法。 二、 实验原理 1、 电解质溶液的导电能力通常用电导 G 来表示,它的单位是西门子,用符号 S(西)表示, 若将某电解质溶液放入两平行电极之间,设电极间距离为 1,电极面积为 A,则电导可表示为 G= k
电导的测定及其应用实验报告
电导的测定及其应用实验报告实验目的:1. 了解电导的概念和测定方法;2. 掌握电导测定仪器的使用方法;3. 进行电导测定实验,并分析实验结果;4. 探讨电导在环境监测、水质检测等方面的应用。
实验原理:电导是指液体中存在的离子对电流的导电能力。
电导率是电导的量度,通常用电导计来测定。
电导计的测定原理是利用电极将电流通过液体,根据电流通过液体的情况来测定电导率。
实验仪器和试剂:1. 电导计;2. 导电池;3. 盐酸、硫酸等电解质溶液。
实验步骤:1. 打开电导计,等待其稳定;2. 将电导计的电极插入待测液体中,等待数秒钟,记录电导计的读数;3. 更换不同浓度的电解质溶液,重复步骤2,记录电导计的读数;4. 根据实验数据,计算不同溶液的电导率。
实验结果与分析:通过实验数据的记录和分析,我们可以得出不同溶液的电导率。
一般来说,电解质溶液的电导率会随着浓度的增加而增加。
这是因为溶液中离子浓度增加,导致电流通过液体的能力增强。
而纯净水等非电解质溶液的电导率非常低,几乎可以忽略不计。
实验应用:电导在环境监测、水质检测等方面有着重要的应用。
通过电导测定,可以快速、准确地判断水质的优劣。
在环境监测中,可以通过电导测定来监测水体中的离子含量,从而判断水质是否受到污染。
此外,电导还可以应用于工业生产中,用来监测溶液的浓度和纯度。
结论:通过本次实验,我们深入了解了电导的测定方法和原理,并掌握了电导计的使用技巧。
同时,我们也了解了电导在环境监测、水质检测等方面的重要应用。
电导测定是一种简单、快速、准确的测定方法,具有广泛的应用前景。
通过本次实验,我们对电导的测定及其应用有了更深入的了解,相信这对我们今后的学习和工作都将有所帮助。
物化实验报告5电导的测定及其应用
物化实验报告5-电导的测定及其应用一、实验目的本实验旨在通过电导测定法探究溶液的电导率及其应用,掌握电导仪的使用方法,理解电导与溶液性质的关系,进一步了解溶液的离子行为。
二、实验原理电导是衡量溶液导电能力的参数,单位为 S/m。
电导的测定采用电导仪,其原理是将溶液置于两极之间,测量一定时间内通过溶液的电流,进而计算溶液的电导。
电导与溶液中的离子浓度、离子迁移率、溶液温度等因素有关。
在一定浓度范围内,电导与离子浓度成正比,因此可以通过电导值推测溶液中的离子种类和浓度。
此外,电导还与溶液的离子迁移率有关,离子迁移率越大,电导越高。
三、实验步骤1.准备实验器材:电导仪、电导电极、恒温水浴、已知浓度的溶液等。
2.配制不同浓度的待测溶液,记录各溶液的配制方法及浓度。
3.用蒸馏水清洗电导电极,确保电极表面无杂质。
4.将电导电极浸入待测溶液中,确保电极与溶液充分接触。
5.开启电导仪,记录各溶液在不同时间点的电导值。
6.绘制各溶液的电导率与浓度关系图。
7.根据电导与离子浓度的关系,计算溶液中的离子浓度。
8.对比已知离子浓度的实际值与计算值,评估电导测定的准确性。
9.分析实验结果,总结规律,探讨电导测定法在溶液性质研究中的应用。
四、数据记录与处理以下为实验数据记录表:[请在此处插入图表]根据电导与离子浓度的关系,计算溶液中的离子浓度,对比已知离子浓度的实际值与计算值,评估电导测定的准确性。
结果表明,电导测定结果较为准确,能有效地反映溶液中的离子浓度。
五、结论通过本次实验,我们掌握了电导仪的使用方法,学会了如何通过电导测定法探究溶液的电导率及其应用。
实验结果表明,在一定浓度范围内,电导与离子浓度成正比,可以据此推测溶液中的离子种类和浓度。
本实验对于理解电导与溶液性质的关系以及溶液的离子行为具有一定的指导意义。
同时,通过应用电导测定法,可以对其他未知溶液的性质进行探索研究。
电导测定及其应用实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除电导测定及其应用实验报告篇一:电导的测定及应用实验报告实验名称一、实验目的1.测量Kcl水溶液的电导率,求算它的无限稀释摩尔电导率;2.用电导法测量醋酸在水溶液中的解离平衡常数;3.掌握恒温水槽及电导率仪的使用方法。
二、实验原理1、电导g:对于电解质溶液,常用电导表示其导电能力的大小。
电导g是电阻R的倒数,即g=1/R。
电导的单位是西门子,常用s表示。
1s=1Ω-12、电导率或比电导:κ=gl/A(2.5.1)其意义是电极面积为及1m、电极间距为lm的立方体导体的电导,单位为s·m-1。
对电解质溶液而言,令l/A=Kcell,Kcell称为电导池常数。
所以κ=gl/A=gKcell3、摩尔电导率:Λm=κ/c(2.5.2)强电解质稀溶液的摩尔电导率Λm与浓度有如下关系:Λm=Λ∞m-Ac(2.5.3)Λ∞m为无限稀释摩尔电导率。
可见,以∞Λm对c作图得一直线,其截距即为Λm。
2弱电解质溶液中。
在无限稀释的溶液中可认为弱电解质已全部电离。
此时溶液的摩尔电导率为Λ∞m=V+Λm,++V-Λm,-(2.5.4)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Λ∞m之比,即∞:α=Λm/Λm(2.5.5)4、弱电解质电离平衡常数:弱电解质Ab型的电离平衡常数:Kθ=(cα2)/cθ(1-α)(2.5.6)所以,通过实验测得α即可得Kθ值。
把(2.5.4)代入(2.5.6)式可得Kθ=(cΛ∞m2)/Λ∞mcθ(Λ∞m-Λm)(2.5.7)或c Λm=(Λ∞m2)Kθcθ1/Λm-Λ∞mKθcθ以cΛm对1/Λm作图,其直线的斜率为(Λ∞m2)Kθc θ,如知道Λ∞m值,就可算出Kθ。
三、实验仪器、试剂仪器:梅特勒326电导率仪1台;电导电极一只,量杯(50mL)2个;移液管(25mL)3只;洗瓶一只;洗耳球一只。
药品:10.00(mol/m)Kcl溶液;0.093mol/dm)hAc溶液;电导水。
实验一 电导的测定及其应用
深 圳 大 学 实 验 报 告莫奕珅实验一 电导的测定及其应用一 实验目的1. 理解电解质溶液的电导、电导率和摩尔电导率的概念。
2. 学会电导率仪的使用方法。
3. 掌握电解质溶液摩尔电导率的测定方法,并计算弱电解质溶液的解离常数。
二 实验原理对于电解质溶液,常用电导表示其导电能力的大小。
电导G 是电阻R 的倒数,即lA l A κρ==1R 1=G 式中:电导G 的单位是西门子,常用S 表示,1S=1Ω-1。
l /A 为电导池常数,以K cell 表示,可以通过测定已知电导率的电解质溶液的电导而求得。
κ为电导率。
溶液的摩尔电导率是把含有1mol 电解质的溶液置于相距为1m 的两平行导电极之间的电导,以m Λ表示,单位为S·m 2·mol -1。
Λm =κc式中:c 为该溶液的摩尔浓度,单位为mol ·m -3。
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,只有已解离部分才能承担传递电荷量的任务。
在无限稀释的溶液中可以认为弱电解质已全部解离。
此时溶液的摩尔电导率为m ∞Λ, 而且可用无限稀释溶液离子的摩尔电导率相加而得。
一定浓度的摩尔电导率m Λ与无限稀释的溶液中的摩尔电导率m ∞Λ是有差别的。
这有两个因素造成,一是电解质溶液的不完全解离,二是离子间存在着相互作用力。
对于弱电解质,假定离子的电迁移率随浓度的变化可忽略不计,则有mm=α∞ΛΛ (1) 式中α为解离度。
AB 型(即1-1价型)弱电解质在溶液中解离达到平衡时,解离平衡常数K c 、浓度c 与电离度α之间存在着一定的关系,以乙酸溶液为例:HAcH Ac ++初始浓度 c 0 0 平衡浓度 c -c α c α c α乙酸的解离平衡常数22[H ][Ac](/)/[HAc]()/1c c c c cK c c c αααα+⋅⋅===-- (2)将(1)式代入(2)式可得:22m m m m //1()c c c c c K αα∞∞⋅Λ⋅==-ΛΛ-Λ (3) 根据离子独立定律,m ∞Λ可以从无限稀释溶液离子的摩尔电导率计算出来。
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实验报告
课程名称: 大学化学实验(P ) 指导老师: 成绩:_______________
实验名称: 电导的测定及其应用 实验类型: 测量型实验 同组学生姓名: 无 【实验目的】
1. 理解溶液的电导,电导率和摩尔电导的概念。
2. 掌握电导仪的使用方法。
3. 掌握交流电桥测量溶液电导的实验方法及其应用。
【实验原理】
1. 电解质溶液的电导、电导率、摩尔电导率
对于电解质溶液,常用电导表示其导电能力的大小。
电导G 是电阻R 的倒数,即
l
A l A κρ==1R 1=
G 电导G 的单位是西门子,常用S 表示。
1S=1Ω-1;
式中:l/A 为电导池常数,以K cell 表示,可以通过测定已知电导率的电解质溶液的电导而求得。
κ为电导率,其意义是电极面积为及1m 2、电极间距为lm 的立方体导体的电导,单位为S·m -1。
溶液的摩尔电导率是把含有1mol 电解质的溶液置于相距为1m 的两平行导电极之间的电导,以m Λ表示,单位为S·m 2·mol -1。
c
=
m κ
Λ 式中:c 为该溶液的浓度,mol ·m -3。
当溶液的浓度逐渐降低时,由于溶液中离子间的相互作用力减弱,所以摩尔电导率逐渐增大。
柯尔劳施根据实验得出强电解质稀溶液的摩尔电导率m Λ与浓度有如下关系:
c A -ΛΛ∞m m =
式中:∞Λm 为无限稀释摩尔电导率。
可见,以m Λ对c 作图可以得一直线,其截距即为∞
Λm 。
2. 测定电解质溶液电导的方法为惠斯登电桥法,其电路图可简单表示为
【试剂与仪器】
仪器 音频振荡器1台;电导率仪1台;电导池1只;铂黑电极1支;转盘电阻箱3只;恒温槽装
置1套;50ml 移液管4支;100ml 容量瓶4个;示波器1台;洗耳球1只;废液杯1只。
试剂 0.02mol/L 标准KCl 溶液。
装
订
线
当通过检流计G 的电流为零时I G =0,则C 、D 两点的电势相等,电桥达到平衡状态。
此实验选用音频交流电源,并用示波器致使电桥平衡,当示波器屏幕上显示一条直线时,表示电桥平衡。
此时有
3
2
1=
R R R R x (R x 为待测电阻)
【实验步骤】
1. 配制溶液:用0.02mol·L -1 KCl 溶液配制浓度分别为0.02/2mol·L -1、0.02/4mol·L -1、0.02/8mol·L -1、
0.02/16mol·L -1的四种不同浓度的KCl 溶液。
2. 测定KCl 溶液的电导常数:调节恒温槽温度为25.00℃,在电导池中分别加入不同浓度的KCl 溶液,
并插入电极置于恒温水浴当中。
按照电路图连接好测量电路,恒温10~15min 后,接通音频电源,在R 1、R 2不同阻值比例下,转动转盘电阻箱R 3,使得示波器显示一条直线。
注意由电解质溶液浓度由低到高测量。
3. 测量电导水的电导率。
4. 实验完毕,关闭电源,拆去电路,整理试验台。
【数据记录与处理】
1. (1)KCl 溶液电阻的测量。
室温:21.0℃; 大气压:10
2.87kpa 。
表1 25.00℃不同浓度KCl 溶液的电阻测定值
溶液浓度
/mol·
L -1
0.02 0.02/2 0.02/4 0.02/8 0.02/16
R 1:R 2 1:1 1:2 2:3 1:1 1:2 2:3 1:1 1:2 2:3 1:1 1:2 2:3 1:1 1:2 2:3 R 3/Ω 250 500 370 484 969 726 940 1880 1410 1840 3690 2770 3610 7230 5420 R x /Ω 250 250 247 484 485 484 940 940 940 1840 1845 1847 3610 3615 3613
R x 平均值
/Ω
249 484 940 1844 3613
(2)电导水的电导率测定
1.77×10-2uS/cm=1.77×10-6 S·m -1
2. 电导池常数的计算。
已知25℃时0.02mol·L -1 KCl 溶液的电导率为0.2765 S·m -1, 可以计算电导池的常数K cell 为
1
1cell 85.682765.0249G
=
K --=⨯==m m R κκ
3. 电导、电导率以及摩尔电导率的计算。
R 1=
G cell K G = ⋅κ
c = m κ
Λ
表2 25.00℃不同浓度KCl 溶液的电导率
浓度c/ mol·L -1 c
R/Ω G/S κ/ S·m -1
m Λ/10-4
S·m 2·mol -1 0.02000
0.1414 249 0.004016 0.2765 138.25 0.01000 0.1000 484 0.002066 0.1422 142.25 0.00500 0.0707 940 0.001064 0.0732 146.49 0.00250 0.0500 1844 0.000542 0.0373 149.35 0.00125
0.0354
3613
0.000277
0.0191
152.45
装
订
线
4. 以c 对m Λ作图
图1
—c 曲线
根据c A -ΛΛ∞m m =
从图1得到KCl 水溶液在25℃的极限摩尔电导率
1
2-4m m S 1020.156-∞⋅⋅⨯=Λmol
5. KCl 水溶液在25℃的极限摩尔电导率文献值为149.79×10-4 S·m 2·mol -1①
实验误差为e = |156.20—149.79|/ 149.79 = 4.3%
【分析与讨论】
1. 数据及误差分析
通过实验我们看到,溶液的电导率随着浓度的增大而降低。
电导水的电导率1.77×10-6 S·m -1与溶
液的电导率相比十分微小,可以忽略不计。
本次实验通过外推求得KCl 水溶液在25℃的极限摩尔电导率与文献值的误差为4.3%,线性拟合的相关程度较好,产生误差的原因可能为:
(1) 配置的溶液浓度本身存在误差,且电极在移动过程中使各溶液的浓度发生变化,产生误差。
(2) 测定电阻时,电桥的平衡通过示波器显示,电阻调节精度有限,对测量造成些许影响。
(3) 电导水的电导率也会对实验结果产生影响,如果水中存在杂质,影响会较大。
(4) 电导池常数通过已知电导率推出,并非实验测量得到,在运用到其他浓度时有影响。
2. 实验中需要注意的问题
(1) 溶液配制与盛放时,注意对需要润洗的容器进行润洗,以电导水配制溶液。
(2) 测定过程中,选择由稀到浓的电解质溶液进行测量。
(3) 电导电极及电导池在测量前要洗涤干净。
①
数据来源:浙江大学化学系主编,中级化学实验,北京:科学出版社,2005,P394。
装
订
线。