电导率的测定

实验一 电导的测定及其应用 一、实验目的 1．了解溶液的电导，电导率和摩尔电导的概念。

2．测量电解质溶液的摩尔电导及难溶盐的溶解度。

二、实验原理

1、电解质溶液的电导、电导率、摩尔电导率

①电导

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－1

②电导率或比电导

κ=G l/A

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。 对电解质溶液而言，令 l/A = Kcell 称为电导地常数。

所以 κ=G l/A =G Kcell

Kcell 可通过测定已知电导率的电解质溶液的电导而求得。

③摩尔电导率Λm

Λm =κ/ C

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Λm 与浓度有如下关系：

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Λ∞m 。 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Λ∞m ，可用离子极限摩尔电导率相加求得。

2、PbSO 4的溶解度的测定

首先测定PbSO 4饱和溶液的电导率κ溶液，因溶液极稀，必须从κ溶液中减去水的电导率κ水即

κPbSO4 =κ溶液-κ水

三、仪器和试剂

1、DDS-307型电导率仪 1台

2、锥形瓶（250ml ） 1个

3、铂黑电极 1支

4、烧 杯（150ml ） 1个

∞κ=4

4m.PbSO PbSO ΛC

5、SYP型玻璃恒温水浴1套

6、容量瓶（250ml）1个

7、滴定管（50ml）1支8、高脚烧杯（100ml）（编号干燥）8个

9、容量瓶（50ml）（编号）6个10、烧杯（150 ml 、400ml）各1个

11、玻璃棒、药勺吸耳球各1个12、滴管、移液管架各1个

13、铁架台1个14、移液管（10ml、15 ml）各1支

15、KCl（分析纯）、PbSO4（分析纯）16、HAc（0.0200mol/l）

四、实验操作步骤

l、调节恒温槽温度至25.0土0.l℃。

2、准确配制0.0200mol·dm－3 KCl溶液250ml。

3、洗净6个50ml容量瓶，用50ml滴定管中分别取0.0200mol·dm－3KCl溶液40，25，

20，15，10，5ml于6个50ml容量瓶中，稀释至刻度。

4、将上述溶液分别倒入6个干燥的100ml烧杯（须编号）中，恒温10分钟，

测定电导率。

5、用15ml移液管准确移取0.0200mol·l-1HAC溶液于干燥的100ml烧杯中，恒温10分

钟，测定其电导率。然后用10ml移液管准确移取10ml去离子水，注入HAC溶液中，混合均匀，恒温10分钟后，测定其电导率，如此操作，依次再稀释3次，测定不同浓度的醋酸溶液的电导率．

6、测定PbSO4溶液的电导率

将约1g固体PbSO4放入250mL锥形瓶中，加入约100ml去离子水，摇动并加热至沸腾。倒掉清液，以除去可溶性杂质。按同法重复两次。再加入约100 mL去离子水，加热至沸腾，使之充分溶解。然后放在恒温槽中，恒温10分钟使固体沉淀。将上层溶液倒入一干燥的100ml烧杯中，恒温后测其电导率，然后换溶液再测两次，求平均值。

7、测定去离子水的电导率

取约50 ml去离子水放入一干燥的100ml烧杯中，待恒温后，测电导率三次，求平均值。

五、数据处理

1、计算水及各KCl溶液的电导率，由此求出KCl溶液的摩尔电导率；

2、分别将KCl和HAc溶液的摩尔电导率对浓度C的平方根（c）作图．并对作图结果进行讨论；

3、将KCl的曲线外推至c为0，求出KCl的Λ∞m并与文献值比较，表示出KCl溶液的摩尔电导率与浓度的关系式

4、计算PbSO4的溶解度

已知：Λ∞m（1/2 SO42－）= 79.8×10－4S·m2·mol

Λ∞m（1/2 Pb2＋）= 71×10－4S·m2·mol

附：电导率仪操作步骤

1、接通电源，预热 3 0m i n后，进行校准。

2、校准

仪器使用前必须进行校准！

将”选择”开关指向“检查”，“常数”补偿调节旋钮指向“1”刻度线，“温度”补偿调节旋钮指向“25”刻线，调节“校准”调节旋钮，使仪器显示100.0 μS．c m--1’，至此校准完毕。

3、测量

（1）调节“常数”补偿调节旋钮，使仪器显示值与电极上所标常数值×100一致。

（2）调节仪器面板上”温度”补偿调节旋钮，使其指向待测溶液的实际温度值。

（3）常数、温度补偿设置完毕，应将”选择”开关置合适位置。当测量过程中，显示值熄灭时，说明测量值超出量程范围，此时，应切换”选择”开关至上一档量程。