电导率和摩尔电导率
电导率
1 G R
U R , I
I G U
电导可以用来表示导体的导电能力。
电导率(electrolytic conductivity)
电导率()也就是电阻率的倒数,单位为S·m-1或 -1·m-1。
A G l
F R1 R2 A
G M R3
Rx
B C I
交流电源
电导测定注意事项
(1)使用适当频率的交流电源。 直流电通过电解质溶液时,由于电解使电解质 溶液的浓度发生变化,并会在电极上析出产物而改 变电极的特性。 (2)采用检零计(耳机或示波器)检测电桥是否达到 平衡。 (3)与电导池相对应的电路中的电阻需并联一个可 变电容用以抵消电解池电容的影响。 (4)电导池中的电极一般采用镀铂黑的铂电极以增 大电极表面积,降低电流密度,减少电极极化。
电解质电导率与浓度的关系
/(S.m-1)
90 80 HCl 70 60 50 40 30 20 10 HAc 0 2 4 6 c/(mol.dm-3) 8 10 KCl LiCl KOH
摩尔电导率与浓度的关系 由于溶液中物质的量已给定,都为 1mol。当浓度变化时,溶液的摩尔电导 率的变化与以下两种因素有关。 ①导电离子数目的变化 ②离子间的作用力的变化 不同的电解质,其摩尔电导率随浓 度变化的规律也不相同。
科尔劳乌施(Kohlrausch)离子独立移动定律
• 科尔劳乌施:在无限稀释溶液中,每一种离子是独 立移动的,不受其它离子的影响。某种电解质的 Λm∞可认为是正、负离子极限摩尔电导率之和。 • 用公式表示为:
m
m
m,
电导率研究
强电解质极限摩尔电导率的测定(电导法)【目的要求】1、理解溶液的电导、电导率和摩尔电导率的概念。
2、掌握由强电解质稀溶液的电导率测定极限摩尔电导率的方法【基本原理】电解质的导电能力,用电导L(S)来表示,它是电阻的倒数。
设电导池两个电极的面积为A(m2),两个电极间的距离为l(m),电导池中装有浓度为C(mol/m3)的电解质溶液,则有以下关系。
L = 1 / R = (1 / ρ) × (A / L) =κ × (A / L)电导——L = 1 / R (S,西门子)电导率κ= 1 / ρ=L×(L / A)——单位长度距离的电导(S/m)电解质在不同溶液浓度下,有不同的电导率κ。
不同浓度氯化钾溶液的电导率(25℃)列于下表。
电导池常数——L / A为了比较同一电解质在不同浓度以及不同电解质之间导电能力的差别,引入了摩尔电导率∧m的概念。
即把含有1mol电解质的溶液置于相距离为单位距离(1m )的两个平行电极之间时其所具有的电导称为摩尔电导率∧m电解质溶液的电导率κ和摩尔电导率∧m,的关系为:∧m = κ/ C可见,溶液浓度越小,也即是溶液越稀,则电解质的摩尔电导率越大。
当浓度趋于无限稀时,这时电解质溶液的摩尔电导率最大。
这时的摩尔电导率为电解质的极限摩尔电导率∧m∞。
强电解质稀溶液的摩尔电导率∧m、极限摩尔电导率∧m∞以及电解质溶液浓度C之间的关系为(科尔劳乌施Kohlrausch关系)∧m=∧m∞(1-β)可见,∧m与呈现一直线关系。
测出一系列浓度C的强电解质稀溶液的摩尔电导率∧m,以∧m与作图,应得一直线。
将直线外推至C=0,在纵坐标上的载距就是该电解质溶液的极限摩尔电导率∧m∞。
本实验通过上面的原理,测定KCl极限摩尔电导率。
由于实验过程所配制的溶液均为稀溶液。
在稀溶液中,起导电能力的除了电解质溶液的离子外,还有水中电离出来的氢离子和氯氧根离子。
因些,实验测得的稀溶液的电导率实际上为电解质溶液离子和水中离子的电导率之和。
《物化问题及答案》实验十六 电导法测定氯化银的溶度积和溶解度思考题
实验十六 电导法测定氯化银的溶度积和溶解度思考题1、电导、电导率和摩尔电导率是如何定义的?三者分别以何符号表示?三者之间有何联系和区别?2、电导池常数K 的物理意义是什么?其数值如何测得?3、在运用公式c m /κ=Λ进行有关计算时,c 的单位是什么?4、极限摩尔电导率∞Λm 的物理意义和用途分别是什么?5、对于强、弱电解质,获得其∞Λm 分别有哪几种方法?6、对于强电解质难溶盐,如何理论计算其m Λ?为什么?7、难溶盐饱和溶液的电导率就是难溶盐的电导率吗?为什么?8、简述难溶盐溶解度和溶度积的区别?9、温度对电解质溶液的电导、电导率和摩尔电导率是否有影响?有何影响?10、科尔劳施公式c A m m -Λ=Λ∞成立的条件是什么?11、电导率的测定为何用交流电而不用直流电?12、简述用DDS-11A 型电导率仪测定溶液电导率的步骤?13、简述用DDS-11A 型电导率仪测定AgCl 溶解度和溶度积的步骤?答案:1、电导G 为电阻R 的倒数,表示导体的导电能力大小。
电导率κ为单位体积导体的电导。
摩尔电导率m Λ为单位浓度电解质溶液的电导率。
三者均反映导体的导电能力,对第二类导体电解质溶液而言,电导对电解质溶液的体积和浓度均没有限制,而电导率和摩尔电导率则分别对电解质溶液有体积限制和浓度限制,分别为单位体积电解质溶液和单位浓度电解质溶液的电导。
2、电导池常数K 为电导池两极之间距离 与极板面积A 之比值,对于指定的电导池,K 为常数。
K 值可通过测定已知电导率κ的电解质溶液的电阻R ,利用公式K= /A=κR 求得。
3、3-⋅m mol 。
4、∞Λm 为无限稀电解质溶液的摩尔电导率,由∞Λm 和m Λ可计算弱电解质稀溶液的电离度=αα,m Λ/∞Λm 。
5、对于强电解质,获得其∞Λm 有实验测定和理论计算两种方法,前者为以m Λ对c 作图,在低浓度下直线在纵轴(即横坐标c =0时)上的截距,后者为∞Λm =∞--∞++Λ+Λm m νν 。
摩尔电导率
★溶液导电性能的表示法 ▲电导 ▲摩尔电导率 ▲电导率
电化学
l G A GKcell s
▲极限摩尔电导率
m
★摩尔电导率与浓度的关系 强电解质:满足柯尔劳施公式 浓度降低, (可用作图法求 m ) 摩尔电导率增加 弱电解质:不满足柯尔劳施公式 可用离子独立运动定律求 m ★电导测定的应用
▲计算弱电解质的解离度及解离常数
▲计算难溶盐的溶解度
★离子平均活度、平均 活度因子 平 均 离 子 活 度: 平 均 离 子 活 度 因 子:
真溶液: 分散质粒子直径<1nm ★按分散相质点 胶体: 分散相粒子直径在1 -1000nm 粗分散系统:分散相粒子直径 >1000nm
胶体化学
★丁铎尔效应的实质及产生的条件 实质:分散粒子对光的散射的作用 产生的条件:入射光的波长大于分散粒子尺寸 ★胶体系统主要的特征:高度分散的多相性 热力学的不稳定性
※给定的反应,低温范围内反应的速率随温度的变化更敏感。 ※不同反应,活化能高的反应对温度更敏感。
●典型复合反应:
动力学
对行反应:
(可逆反应)
平行反应:
两产物浓度之比都等于两反应速率常数之比
连串反应:
A→B→C
中间物B的浓度在反应过 程中出现极大值
●复合反应速率的近似处理法
★选取控制步骤法:最慢的一步为反应控制步骤 ★平衡态近似法:反应物与中间物之间存在着热力学平衡,而复合反应 速率受中间物转变成产物的速率所控制。 ★稳态近似法 某中间物的生成速率与消耗速率相等以致其浓度不随时间变化 关键:中间物浓度不随时间 (dcB/dt=0)
§72电解质溶液的电导率和摩尔电导率
§7.2 电解质溶液的电导率和摩尔电导率1. 电导和电导率通过溶液的电流强度I 与溶液电阻R 和外加电压V 服从欧姆定律R =V/I ;而溶液的电阻率ρ可根据(/)R A l ρ=计算。
通过测量电阻(resistance, R )和电阻率(resistivity, ρ)即可评价电解质溶液的导电能力,不同的是l 为两电极间的距离,而A 则取浸入溶液的电极面积。
习惯上多用电导(conductance ,G )和电导率(conductivity, κ)来表示溶液的导电能力,定义:G =1/R κ=1/ρ电导G 的单位是Ω-1,也记为S(西门子),κ的单位是S·m -1。
电导和电导率间的关系:l G A κ⎛⎫=⎪⎝⎭(7.3)2. 电导的测量通常采用电导率仪(conductometer )来测量电解质溶液的电导,其原理如图7.2。
测量时将电导电极(conductance electrode )插入待测溶液或将待测溶液充入具有两个固定Pt 电极的电导池(conductance cell )M 中,而后将M 连入惠斯登(Wheatstone)电桥的一臂。
测量方法与测定金属的电阻相同但技术上需做一些改进,如测量时不用直流电源而改用1000 Hz 的高频交流电源S ;以耳机或示波器T 来指示桥中零电流;在电桥另一臂的可变电阻R 1上需串联一个可变电容器K 以补偿电导池的电容。
电桥平衡时有314R R RR =3141R G RR R ==(7.4)溶液的电导率可按(7.3)式求算。
式中(l /A)称为电导池常数(conductance cell constant )。
不同的电导池具有不同的电导池常数,即使是同一电导池,其电导池常数也会随时间而改变。
实际测量时多用标准溶液(standard solution )法,即先将一精确已知电导率(κs )的标准溶液充入电导池,在指定温度下测定其电导(G s ),而后再将待测溶液充入该电导池测量其电导(G ),分别带入(7.3)式比较可得:ssG G κκ= (7.5)式中不再出现电导池常数。
电导电导率和摩尔电导率定义电导G电阻R的倒数
§7.3 电导、电导率和摩尔电导率1、定义(1)电导G :电阻R 的倒数(2)电导率κ:电阻率的倒数(3)摩尔电导率Λm :溶液的电导率与其浓度之比单位:S·m 2·mol -1单位: S (西门子)(Ω-1)Ω★导体的电导率:单位截面积、单位长度时的电导.★电解质溶液的电导率:相距为1m , 面积为1m 2的两个平行板电极之间充满电介质溶液时的电导.1m 21m c κΛ=m s l R ρA =ρκ1=单位: S·m -1∵导体的电阻1G R =1G R ∴=s A l κ=s 1A ρl =×体积为1m 3注意:c 的单位:mol ·m -3(1)电导的测定—惠斯通电桥采用适当频率的交流电源接通电源,移动接触点C ,使CD 间的电流为零。
此时,电桥平衡:431=R R R R x 溶液的电导溶液的电导率电导池系数(2)电导率、摩尔电导率的计算◆测定已知电导率为κ的溶液电阻(电导),求电导池系数K cell 。
◆同法测待测溶液电阻(电导),可计算电导率◆当待测溶液浓度c 已知时,可计算摩尔电导率待测电阻可变电容(抵消电导池电容)交流电源检零器电阻箱电阻R 3、R 4为AC 与CB 的电阻cκΛ=m 2、电导的测定4例:25℃时在一电导池中盛以c 为0.02 mol ⋅dm −3的KCl 溶液,测得其电阻为82.4 Ω。
若在同一电导池中盛以c 为0.025 mol ⋅dm −3的K 2SO 4溶液,测得其电阻为326.0 Ω。
已知25℃时0.02 mol ⋅dm −3的KCl 溶液的电导率为0.2768 S ⋅m -1。
试求:(1)电导池系数K cell ;(2) 0.0025 mol ⋅dm −3K 2SO 4溶液的电导率和摩尔电导率。
解:(1)电导池系数K cell =l /A s =κ(KCl).R (KCl)=(0.2768×82.4)m -1=22.81m -1(2)0.0025 mol/dm 3的K 2SO 4 溶液的电导率κ(K 2SO 4)= K cell /R (K 2SO 4)=(22.81/326.0) S ·m -1=0.06997S ·m -10.0025 mol/dm 3的K 2SO 4的溶液的摩尔电导率Λm (K 2SO 4) = κ(K 2SO 4)/c = (0.06997/2.5) S·m 2 ·mol -1= 0 .02799 S·m 2 ·mol -13.摩尔电导率与浓度的关系#强电解质①溶液浓度↓,摩尔电导率↑②溶液浓度→零,曲线→直线,摩尔电导率趋于极限值,称无限稀释时的摩尔电导率,也称极限摩尔电导率由图可知:无论是强或弱电解质,摩尔电导率均随溶液的稀释而增大。
实验五 电导法测难溶盐的溶解度
实验步骤
(三)测定蒸馏水的电导率 取约100ml蒸馏水放入一干燥的锥形瓶内, 10min后,测其电导,求平均值。
数据记录与处理
1、填表
κ1 CaCO3溶 液 蒸馏水 κ2 κ3 κ(平均)
2、计算CaCO3饱和溶液的溶解度与容度积(文献 值0.0013g/100gH2O, 1.310-4 moll-1)
电导法测难溶盐的溶解度
实验目的
1、了解溶液电导、电导率、摩尔电导率 等基本概念。 2 、测定难溶盐 CaCO 3 的电导率,计算 CaCO3的溶度积Ksp。 3、掌握电导率仪的测量原理和使用方法。
实验原理
1、电导、电导率、摩尔电导率 导体导电能力的大小,常以电阻的倒数1/R表示, 即G=1/R,G称为电导,单位:S。 又R=ρ(l/A) 根据电导与电阻的关系 G=(1/ρ)(A/l)=κ(A/L),κ称为电导率。单位: Sm-1。κ物理意义:相当于长为1米,截面积 为1米2导体的电导。 摩尔电导率:在含 1mol电解质的溶液中电极相 距1米时溶液的电导。 m=κ/c (c: molm-3,: Sm2 mol-1)
实验原理
2、CaCO3饱和溶液溶度积(KSP)的测定 利用电导法能方便地求出微溶盐的溶解度,再利用溶解度得 到其溶度积值。 CaCO3 = Ca2+ + CO32KSP = C(Ca2+)· C(CO32-) = C2 m(CaCO3)=κ(CaCO3)/c κ(CaCO3)= κ(溶液)- κ(水) 由于CaCO3是难溶盐,所以其饱和溶液的浓度则很低,所以 式中m(CaCO3)可以认为就是无限稀释时的摩尔电导率 (盐),并根据离子独立移动定律可得: m(CaCO3)= m (CaCO3) = m (Ca2+)+m (CO32-)= 273104 Sm2 mol-1 (m (1/2Ca2+)=59.410-4 Sm2 mol-1 m (1/2CO32-)=77.1104 Sm2 mol-1) 所以c =κ(CaCO3)/ m(CaCO3)
电导率和摩尔电导率的关系
电导率和摩尔电导率的关系嘿,你问电导率和摩尔电导率的关系呀,那咱就来唠唠。
电导率呢,简单说就是衡量物质导电能力的一个指标。
就好比一条路,电导率高呢,就像这条路很宽很平坦,电流在上面走得就顺畅;电导率低呢,就像这条路又窄又崎岖,电流走起来就费劲。
而摩尔电导率呢,是在电导率的基础上,考虑了物质的量的因素。
它就像是给电导率加上了一个“小秤砣”,用来衡量每摩尔物质的导电能力。
这俩家伙的关系呢,有点像亲兄弟。
电导率是比较直观地反映整体的导电情况,而摩尔电导率呢,更细致地从物质的量的角度去看导电能力。
比如说,同样是一种溶液,浓度不一样的时候,电导率会变化,但是摩尔电导率能更清楚地告诉我们,每摩尔溶质对导电的贡献有多少变化。
一般来说呢,随着溶液浓度的增加,电导率会先上升,因为溶质多了嘛,导电的离子也多了。
但是摩尔电导率呢,可能会先上升后下降。
为啥呢?一开始浓度增加,每摩尔溶质提供的离子多了,所以摩尔电导率上升。
但是浓度太高的时候,离子之间的相互作用就变强了,就像一群人挤在一起走不动路一样,反而会让导电变得困难,所以摩尔电导率就下降了。
我给你举个例子哈。
就像煮一锅汤,一开始加点盐,汤会变得更有味道,导电能力也像汤的味道一样变强了,这就是电导率增加。
但是如果不停地加盐,汤就会变得太咸,反而不好喝了。
同样的,溶液浓度太高的时候,导电也会受到影响。
而摩尔电导率呢,就像是在看每一勺盐对汤味道的贡献。
如果加了很多盐,虽然汤整体更咸了,但是每一勺盐对味道的提升可能没有一开始那么大了。
所以啊,电导率和摩尔电导率既有联系又有区别,它们一起帮我们更好地理解物质的导电性能呢。
电导率和摩尔电导率
∴μ =(ν +μ ⊝ ++ν -μ ⊝ -)+ RTln(α +ν +α -ν -)
=μ
⊝+
RTln(α
ν +
+α
ν -
-)
……………………(2)
(2)与(1)比较得:α =α +ν +α -ν -
令
•定义离子的平均活度、平均活度系数与平均质量摩尔浓度
分别为:
a
a a
(2)电导率(κ),单位为 S·m-1
G
1 R
1
A s
l
A
s
l
电导率κ的物理意义:
单位面积,单位长度的电解质溶液的电导。
(3)摩尔电导率(Λm): Λm = κ/c
单位为S. m2·mol-1. 物理意义:1摩尔电解质溶液在相距1米的平行电极间的电导.
m
间距1m
1mol
2. 电导的测定
= 0.06997 Sm-1 0.0025 mol/dm3 的K2SO4的溶液的摩尔电导率
mK2SO4 = K2SO4/c = 0.06997/2.5 S·m2 ·mol-1
=0.02799 S·m2 ·mol-1
3.浓度对电导的影响
(1)电导率与浓度的关系
(2)摩尔电导率与浓度的关系
摩尔电导率与浓度的关系为 Λm = κ/c ,
a = a±ν= 0.04213= 7.46×10-5
其它价型依定义式类推
NaNO3 BaSO4
z+=1 |z-|=1 称为1-1型电解质 a a1/2 b/b
z+=2 |z-|=2 称为2-2型电解质
电导率和摩尔电导率
§7.3 电导、电导率和摩尔电导率
• 3.1 定义 • 3.2 电导的测定 • 3.3 摩尔电导率与浓度的关系
自学P.10,准备回答下列问题: (1)分别解释强、弱电解质的摩尔电导率为 什么随着浓度减小而增加。 (2)柯尔劳施结论及其适合条件? (3)怎样求强电解质的极限摩尔电导率?弱 电解质能否用同样方法?
Λm=κ/c = 3.647×10-2S·m2·mol-1
Λm∞= Λm,NH4+∞+ Λm,OH-∞ =271.4×10-4S·m2·mol-1
α=1.344×10-2,Kθ=1.831×10-5
§7.5 可逆电池及其电动势的测定
• 5.1 可逆电池
(1)原电池的图解表示法
)Zn ZnSO4(aq)MCuSO4(aq) Cu(
§7.3 电导、电导率和摩尔电导率
• 3.4 离子独立运动定律与离子的摩尔电导率
(1)实验结果 (2)离子独立运动定律
m
m,
m,
★ 无限稀释溶液中,离子彼此独立运 动,互不影响,无限稀释电解质的摩尔 电导率等于无限稀释时阴、阳离子的摩 尔电导率之和
★ 离子独立运动定律适用于无限稀释 的强、弱电解质溶液
(3)无限稀释时离子的摩尔电导率
t
m,
m
, t
m,
m
离子的摩尔电导率需要指明涉及的基本 单元 P.12 表7.3.2
m
(Mg
2
)
2m
(
1 2
Mg
2
)
§7.3 电导、电导率和摩尔电导率
• 3.5 电导测定的应用
高考化学中的溶液的电导性解析
高考化学中的溶液的电导性解析高考化学中的溶液的电导性是一个重要的考点,它与溶液中的电离度、浓度和温度等因素密切相关。
了解溶液的电导性对于理解电解质溶液的行为和应用具有重要意义。
本文将对溶液的电导性进行深入解析。
1. 溶液的电导性概述溶液的电导性指的是溶液中电流的通过情况。
根据溶质是否能够电离,溶液可分为电解质溶液和非电解质溶液。
电解质溶液能够导电,而非电解质溶液不能导电。
溶液的电导性与其中电离出的离子数目有关,电离度越高,溶液的电导性越强。
2. 电解质溶液的电导性电解质溶液中的溶质能够部分或完全电离生成带电离子。
在电解质溶液中,溶质的电离度越高,溶液的电导性越强。
电解质溶液的电导性还与溶液中得溶质浓度密切相关,溶质浓度越高,电离度越高,电导性越强。
3. 非电解质溶液的电导性非电解质溶液中的溶质不能电离,因此不能导电。
溶解度较低的非电解质溶液有时也可以表现出微弱的电导性,这是由于溶质的极性或离子性使得溶液中存在微弱的离子。
4. 温度对电导性的影响温度是影响溶液电导性的重要因素之一。
一般来说,随着温度的升高,溶质的电离度增加,溶液的电导性也增加。
这是因为温度的升高能提供更多的能量促使溶质分子的离解。
5. 电导率和摩尔电导率电导率是衡量溶液电导性的物理量,它与溶液中电流强度、导体几何形状和电极间距等有关。
摩尔电导率是电导率和溶液浓度的比值,它是一个与溶液本质特征有关的物理量。
通过测定不同浓度的溶液的电导率,可以计算摩尔电导率,并据此推断溶质在溶液中的电解质性质。
总结溶液的电导性是一个与溶质电离度、溶质浓度和温度等因素相关的重要性质。
电解质溶液能够导电,根据电离度的不同可以分为强电解质和弱电解质溶液。
非电解质溶液不能导电,但在极端条件下也可能存在微弱的电导性。
温度对溶液的电导性有显著影响,通常温度升高会使溶质的电离度增加,从而提高溶液的电导性。
通过电导率和摩尔电导率的测定,可以了解溶液中溶质的电解质特征。
强电解质极限摩尔电导率的测定
一. 实验目的及要求1、理解溶液的电导、电导率和摩尔电导率的概念。
2、掌握由强电解质稀溶液的电导率测定极限摩尔电导率的方法。
3、用电导仪测定KCl溶液的摩尔电导率,并用作图外推求其极限摩尔电导。
二.实验原理1.电导、电导率与摩尔电导率(1)电导:(conductance) 物体导电的能力可用电阻R (resistance,单位为欧姆,用符号Ω表示)或电导G来表示。
G为电阻R的倒数,即G =1/R,单位为西门子(siemens),用S或Ω-1表示。
(2)电导率( conductivity ):电导率κ为电阻率ρ的倒数,即由上式可知,κ的单位是S · m-1。
其物理意义是电极面积各为1m2、两极间相距1m时溶液的电导。
其数值与电解质的种类、溶液浓度及温度等因素有关。
(3)摩尔电导率(molar conductivity) :摩尔电导率是指在相距为1m的两个平行电极之间充入含1mol电解质的溶液时所具有的电导,用公式表示为式中V m为含有1mol电解质的溶液的体积(单位为m · mol ),c为电解质溶液的物质的量浓度(单位为mol · m ),所以的单位为S · m2· mol-1。
注意:在使用摩尔电导率时,要注明所取的基本单元。
如以1mol 元电荷的量为基本单元,则(1/2CuSO4)=7.17×10S · m2· mol-1。
2. 强电解质溶液的摩尔电导率与浓度的关系柯尔劳施(Kohlrausch)根据实验结果得出结论:在很稀的溶液中,强电解质的摩尔电导率与其浓度的平方根成直线关系,即—无限稀释时的摩尔电导率Λ∞mA —常数下图为几种电解质的摩尔电导率对浓度的平方根的图。
由图可见,无论是强电解质,还是弱电解质,其摩尔电导率均随 c→0 而增大。
对于强电解质,c→0 ,离子间引力减小,离子运动速度增加,所以摩尔电导增加。
电导、电导率和摩尔电导率
第二节 电导、电导率与摩尔电导率 电解质溶液和金属导体一样,服从下列关系V R I = l R Aρ= R 、ρ越小,导体的导电能力越好。
但是,对于电解质溶液,其导电能力通常用电导G 和电导率κ来描述。
一、电导及电导率1.电导1 def G R(6-4) G 的单位为1()S -Ω=西门子。
当溶液中有多种电解质时,则溶液的总电导是所有电解质的电导之和,即123G G G G =+++2.电导率(以前也称比电导)11def l G A l R A ρκ== (6-5)式中l 为两电极间的距离,A 为电极面积。
κ的单位为11/m S m --Ω⋅=。
令l A l K A= 称为电导池常数,与电导池几何特征有关。
⑴物理意义由上式可知,当A =1m 2,l =1m 时,G =κ。
因此,κ就是长1m 、截面积为1m 2的导体所具有的电导。
对电解质溶液来说,其κ就是相距1m ,电极面积为1m 2的两个平行板电极间放置1m 3电解质溶液时的电导。
⑵与浓度的关系由图可以看出以下两点:Ⅰ. 当浓度相同时,强酸的电导率最大,强碱次之,盐类较低,弱电解质最低。
这是由于H +和OH -的电迁移率远远大于其它离子,至于弱电解质,则是由于单位体积内参加导电的离子很少。
Ⅱ. κ-c 曲线上存在极大点。
但弱电解质的变化不明显。
实际上,除了那些溶解度较低的盐类,它们在没有到达极大点时就已经饱和了,其它的电解质都有类似的情况。
在较稀的浓度范围内,随浓度增加单位体积溶液中的离子数目增加,κ逐渐增大。
当浓度足够大以后,离子间的静电作用将使离子的迁移速度大大减小,另外正、负离子还可能缔合成荷电量较少的或中性的离子对,因而会出现随浓度增大κ值减少的情况。
至于弱电解质溶液,单位体。
电导的测定及其应用(预习报告)
预习报告 电导的测定及其应用一.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极限摩尔电导率为m∞Λ,而且可用离子极限摩尔电导率相加而得到。
一定浓度下的摩尔电导率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m Λ通常称为表观摩尔电导率。
()(1)()m m U U U U α+-∞∞∞+-Λ+=Λ+若U U ∞++=,U U ∞--=,则(2)m mα∞Λ=Λ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有如下关系:22(3)1(4)()c m c m m m c K C K αα∞∞=-Λ=ΛΛ-Λ 根据离子独立移动定律,m ∞Λ可以从离子的无限稀释的摩尔电导率计算出来。
m Λ则可以从电导率的测定求得,然后求算出c K 。
三.仪器与试剂DDS-11A (T )型电导率仪1台,恒温槽1套;0.1000 mol/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 mL的0.1mol/L醋酸溶液,测定其电导率。
3.用吸取醋酸的移液管从电导池中吸出10 mL溶液弃去,用另一支移液管取10 mL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20 mL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,因此可预先把电导水装入锥形瓶,置于恒温槽中恒温。
7-2电导、电导率和摩尔电导率
HCl 0.966 0.930 0.906 0.833 0.798 0.769 0.811 1.011
KCl 0.966 0.927 0.902 0.816 0.770 0.652 0.607 0.577
CaCl2 0.888 0.798 0.732 0.584 0.524 0.510 0.725
-
400
HCl
增大而减小,但减小情况不同。
m/(Scm2 mol-1)
300
NaOH
200
AgNO3
(ii):强电解质:在溶液很稀时,Λm与 电解质的 c成直线关系,
m m A c
100
将直线外推至c =0时,截距为无限稀释
CH3COOH
的摩尔电导率—极限摩尔电导率
0
0.5
1.0
1.5
cB/mol dm3
例: m (NaCl) m (Na ) m (Cl)
m (BaCl2)
m (Ba2 ) 2 m (Cl )
2
m
(1 2
Ba2
)
2 m (Cl )
m (CH3COOH) m (H ) m (CH3COO)
在表示离子的无限稀释摩尔电导率时,应标明离子的基本单元
如:
m (12 Ba2 ), m (Ba2 ), m (12 SO42 ), m (Ba2 ) 2 m (12 Ba2 )
aB
a
a
a
例: 已知0.1molkg1HCl溶液的平均离子活度因子
γ±=0.795,试计算此溶液中HCl的活度及平均离子活度。
分析:利用 a b / b
a a
b
( b
b
)1/
b b
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§7.3 电导、电导率和摩尔电导率
• 3.1 定义 • 3.2 电导的测定 • 3.3 摩尔电导率与浓度的关系
自学P.10,准备回答下列问题: (1)分别解释强、弱电解质的摩尔电导率为 什么随着浓度减小而增加。 (2)柯尔劳施结论及其适合条件? (3)怎样求强电解质的极限摩尔电导率?弱 电解质能否用同样方法?
(3)无限稀释时离子的摩尔电导率
t
m,
m
, t
m,
m
离子的摩尔电导率需要指明涉及的基本 单元 P.12 表7.3.2
m
(Mg
2
)
2m
(
1 2
Mg
2
)
§7.3 电导、电导率和摩尔电导率
• 3.5 电导测定的应用
P.47 习题7.11
(1)计算弱电解质的解离度和解离平衡常数 分析:Λm→κ→R,Kcell
答:(1)导电强弱与离子的数量及运动速度有关 (2)强电解质的极稀溶液 (3)外推法求强电解质的极限摩尔电导率,稀溶
液不能用此法
§7.3 电导、电导率和摩尔电导率
• 3.4 离子独立运动定律与离子的摩尔电导率
(1)实验结果
★ 具有相同阴离子的钾盐和锂盐的Λm∞之差为一常数,与阴离子的性质无关 ★ 具有相同阳离子的钾盐和锂盐的Λm∞之差为一常数,与阳离子的性质无关
Λm∞→P.12 表7.3.2
K
2
1
c c
m
m
解答: Kcell=κKCl·RKCl =74.025m-1
κNH4OH= Kcell·1/R NH4OH
(2)计算难溶盐的溶解度
=3.647×10-2S·m-1
★ 近似认为Λm= Λm∞
★ 考虑水的电导率
P.13 例7.3.2
§7.3 电导、电导率和摩尔电导率
• 3.1 定义 • 3.2 电导的测定
(1) 电导的测定
Gx
1 Rx
R3 R4
1 R1
AC CB
1 R1
(2)电导率和摩尔电导率的计算
1 Rx
Kcell
m
c
电导池系数Kcell随电导电极而 定,其值可以由一个已知电导 率的标准溶液来标定
★ 负极(阳极)在左,正极(阴极)在右
★ 双液电池、单液电池
(2)可逆电池
ⅰ电极必须是可逆电极--电极反应可逆 ⅱ电极上通过的电流无限小—电极反应进行 得无限缓慢 ⅲ 电池中所进行的其它过程也必须可逆— 当反向电流通过电池时,电极反应以外的其 他部分的变化也应当趋于恢复到原来状态
Zn 电原解电池 池 Zn2 2e Cu2 2e 电原解电池 池Cu
§7.3 电导、电导率和摩尔电导率
• 3.4 离子独立运动定律与离子的摩尔电导率
(1)实验结果 (2)离子独立运动定律
m
m,
m,
★ 无限稀释溶液中,离子彼此独立运 动,互不影响,无限稀释电解质的摩尔 电导率等于无限稀释时阴、阳离子的摩 尔电导率之和
★ 离子独立运动定律适用于无限稀释 的强、弱电解质溶液
Λm=κ/c = 3.647×10-2S·m2·mol-1
Λm∞= Λm,NH4+∞+ Λm,OH-∞ =271.4×10-4S·m2·mol-1
α=1.344×10-2,Kθ=1.831×10-5
§7.5 可逆电池及其电动势的测定
• 5.1 可逆电池
(1)原电池的图解表示法
)Zn ZnSO4(aq)MCuSO4(aq) Cu(