电导法测定难溶盐的溶解度

电导法测定难溶盐的溶解度

一、实验目的

1、掌握惠斯顿电桥测定电导的原理及方法

2、掌握电导测定的原理与电导仪的使用方法。

3、学会用电导法测定难溶盐的溶解度

二、基本原理

1、电导法原理

导体导电能力的大小常以电阻的倒数去表示,即有

式中G称为电导,单位就是西门子S。

导体的电阻与其长度成正比与其截面积成反比即:

ρ就是比例常数,称为电阻率或比电阻。根据电导与电阻的关系则有:

κ称为电导率或比电导,单位:S·m-1

对于电解质溶液,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溶液来进行比较。lmol电解质溶液全部置于相距为1m的两个平行电极之间溶液的电导称之为摩尔电导,以λ表示之。如溶液的摩尔浓度以c表示。则摩尔电导可表示为

式中λ的单位就是S、m2、mol-1,c的单位就是mol、L-1。λ的数值常通过溶液的电导率k式计算得到。

对于确定的电导池来说l/A 就是常数,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PbSO 4的溶解度,首先测定PbSO 4饱与溶液的电导率,因溶液极稀,必须从k 溶液中减去水的电导率(k H20):

O H 溶液PbSO k k k 24-=

因为:

则:c

k PbSO PbSO 100044=

λ

C 就是难溶盐的饱与溶解度,由于溶液极稀,λ可视为λ0 ,因此:

4

4

,01000PbSO

PbSO k c λ⨯=

PbSO 4的极限摩尔电导λ0可以根据离子独立移动定律得:

+-+=22442

1,02

1

,02

1

,0Pb SO PbSO λ

λ

λ

244

2

1

,0,0⨯=PbSO PbSO λ

λ

其中25℃时的+-

2242

1,02

1

,0Pb SO 和λ

λ可查表得到。 2、惠斯顿电桥测电阻的原理

1

143111R CB AC R R R R G x x ⨯=⨯==

三、仪器与试剂

DDS —307型电导仪1台; 玻璃恒温水浴 1台; 电导电极(铂黑) 1支; 锥形瓶100ml 3个 PbSO 4饱与溶液 重蒸水

四、实验步骤

1、连接好电路

2、测定重蒸水的电导率

取少量重蒸水,浸洗电导电极两次中,将电极插入盛有适量重蒸水的锥形瓶中,液面应高于电极铂片2mm 以上。将锥形瓶放入恒温水槽中,十分钟后测定电导,然后换溶液再测两次,求平均值。

3、测定PbSO 4溶液的电导率

取少量配制好的饱与PbSO 4溶液,浸洗电导电极两次中,将电极插入盛有适量饱与PbSO 4

溶液的锥形瓶中,液面应高于电极铂片2mm 以上。将锥形瓶放入恒温水槽中,十分钟后测定电导,然后换溶液再测两次,求平均值。

五、数据处理

电极常数: 0、969 气压: 729、50 mmHg 室温: 22 ℃ 实验温度: 25 ℃

查表,得25℃时:=-

242

1

,0SO λ80、0 S ·cm 2

·mol

-1

=+22

1

,0Pb λ

70、3 S ·cm 2

·mol

-1

+-+=22442

1,02

1

,02

1

,0Pb SO PbSO λ

λ

λ

=70、3+80、0=150、3 ×10-4 S ·m 2·mol -1

244

2

1

,0,0⨯=PbSO PbSO λ

λ=150、3×2=300、6×10

-4

S ·m 2·mol -1

4

4-,010251.1106.30010006069.3710004

4

-⨯=⨯⨯=

⨯=

PbSO

PbSO k c λ

mol/L

文献值为:1、591×10-4

mol/L

相对误差=(1、251×10-4

-1、591×10-4

)/ (1、591×10-4

)=-23、44%