希托夫法测定离子的迁移数

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【实验】【希托夫测定离子的迁移数】

吸光度 b 0.2960 0.37524 0.46064
0.006 0.55329
0.007 0.63307
0.008 0.70866
表格二：溶液质量和吸光度
原溶液
质量 W/g
24.9220
吸光度 b(稀释五倍后) 0.46413
阳极区溶液 24.8811 0.50826
中间区溶液 24.9610 0.47256
。
八、思考讨论：
1、中间区溶液发生变化说明了什么，有什么防止方法？答：说明中间区溶液和阳极区溶液反生了混合，应当尽量避免电解过程中装置的振动摇晃等行为。
一、摘要：
本实验通过希托夫法测定 CuSO4 溶液中 Cu2+、SO42-离子的迁移数，在保证中间区溶液浓度基本不变的条件下，通过分析通电前原溶液和通电后阳极区溶液的浓度，比较等重量溶液所含的 Cu2+量结合反应的 Cu2+量计算出通电后的电迁移量和 Cu2+离子的迁移数。
二、关键词：
希托夫法、电迁移量、离子迁移数、浓度-吸光度工作曲线
t = Cu2+ n 迁移/n 反应
四、仪器和试剂
LQY 型离子迁移数测定装置一套，紫外-可见分光光度计，100ml 锥形瓶 2 只，25ml 锥形瓶 4 只，25ml 移液管 4 支；
镀铜液，无水乙醇（AR 级），1mol/dm3HNO3 溶液，0.05mol/dm3CuSO4 溶液，EDTA （AR 级），乙酸（AR 级），CuCl2（AR 级），乙酸钠（AR 级）
3、电解：接通电源，调节电流在 20mA 左右，通电 90mins，结束后迅速切断电源，将阳极管中电极塞取下，打开底部活塞，将阳极区溶液放入已干燥的 100ml 锥形瓶中，称重。

希托夫法测定离子的迁移数-教案

希托夫法测定离子的迁移数【目的要求】1．掌握希托夫法测定电解质溶液中离子迁移数的某本原理和操作方法。

2．测定CuSO 4溶液中Cu 2+和SO 42-的迁移数。

【实验原理】当电流通过电解质溶液时，溶液中的正负离子各自向阴、阳两极迁移，由于各种离子的迁移速度不同，各自所带过去的电量也必然不同。

每种离子所带过去的电量与通过溶液的总电量之比，称为该离子在此溶液中的迁移数。

若正负离子传递电量分别为q +和q －，通过溶液的总电量为Q , 则正负离子的迁移数分别为：t +=q +/Q t -＝q -/Q离子迁移数与浓度、温度、溶剂的性质有关，增加某种离子的浓度则该离子传递电量的百分数增加，离子迁移数也相应增加；温度改变，离子迁移数也会发生变化，但温度升高正负离子的迁移数差别较小；同一种离子在不同电解质中迁移数是不同的。

离子迁移数可以直接测定，方法有希托夫法、界面移动法和电动势法等。

用希托夫法测定CuSO 4溶液中Cu 2+和SO 42-的迁移数时，在溶液中间区浓度不变的条件下，分析通电前原溶液及通电后阳极区（或阴极区）溶液的浓度，比较等重量溶剂所含MA 的量，可计算出通电后迁移出阳极区（或阴极区）的MA 的量。

通过溶液的总电量Q 由串联在电路中的电量计测定。

可算出t +和t -。

在迁移管中，两电极均为Cu 电极。

其中放CuSO 4溶液。

通电时，溶液中的Cu 2+在阴极上发生还原，而在阳极上金属银溶解生成Cu 2+。

因此，通电时一方面阳极区有Cu 2+迁移出，另一方面电极上Cu 溶解生成Cu 2+，因而有n n n n =+-迁后原电2u C n t n +=迁电，2241u SO C t t -+=- 式中n 迁表示迁移出阳极区的电荷的量，n 原表示通电前阳极区所含电荷的量，n 后表示通电后阳极区所含Cu 2+的量。

n 电用表示通电时阳极上Cu 溶解（转变为Cu 2+）的量也等于铜电量计阴极上析出铜的量的2倍，可以看出希托夫法测定离子的迁移数至少包括两个假定：（1）电的输送者只是电解质的离子，溶剂水不导电，这一点与实际情况接近。

离子迁移数的测定

离子迁移数的测定一、实验目的1．掌握希托夫（Hittorf ）法测定电解质溶液中离子迁移数的某本原理和操作方法。

2．测定CuSO 4溶液中Cu 2+和SO 42-的迁移数。

二、实验原理电解质溶液依靠例子的定向迁移而导电，为了使电流能够通过电解质溶液，需将两个导体作为电极浸入溶液，使电极与溶液直接接触。

当电流通过电解质溶液时，溶液中的正负离子各自向阴、阳两极迁移，同时电极上有氧化还原反应发生。

根据法拉第定律，在电极上发生物质量的变化多少与通入电量成正比。

通过溶液的电量等于正、负离子迁移电量之和。

由于各种离子的迁移速度不同，各自所带过去的电量也必然不同。

每种离子所带过去的电量与通过溶液的总电量之比，称为该离子在此溶液中的迁移数，用符号t 表示。

其中，t 为无量纲的量。

若正负离子传递电量分别为q +和q －，通过溶液的总电量为Q ，则正负离子的迁移数分别为：t +=q +/Q t -＝q -/Q离子迁移数与浓度、温度、溶剂的性质有关，增加某种离子的浓度则该离子传递电量的百分数增加，离子迁移数也相应增加；温度改变，离子迁移数也会发生变化，但温度升高正负离子的迁移数差别较小；同一种离子在不同电解质中迁移数是不同的。

离子迁移数可以直接测定，方法有希托夫法、界面移动法和电动势法等。

本实验选用希托夫法。

希托夫法是根据电解前后，两电极区电解质数量的变化来求算离子的迁移数。

用希托夫法测定CuSO 4溶液中Cu 2+和SO 42-的迁移数时，在溶液中间区浓度不变的条件下，分析通电前原溶液及通电后阳极区（或阴极区）溶液的浓度，比较等重量溶剂所含CuSO 4的量，可计算出通电后迁移出阳极区（或阴极区）的CuSO 4的量。

通过溶液的总电量Q 由串联在电路中的电量计测定。

可算出t +和t -。

以Cu 为电极，电解稀CuSO 4溶液为例。

通电时，溶液中的Cu 2+在阴极上发生还原，而在阳极上金属铜溶解生成Cu 2+。

电解后，阴极附Cu 2+浓度变化是由两种原因引起的：①Cu 2+迁移入，②Cu 在阴极上发生还原反应。

希托夫法测定离子的迁移数

通电后
Q Q 2F, 两极区：n减少 2mol
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离子旳电迁移
文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。
（2）r+ = 3r-
经过电解池电量为4F
阳极区
中部区
阴极区
通电前
阴极阴极阴极阳极阳极阳极
通电中
通电后
Q 3F,Q 1F,
阳极区：n减少 3mol，阴极区：n减少 1mol
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STEP 5
取部分溶液（约20 g）进行滴定，加入 10%KI溶液10 mL，1 mol.L-1乙酸溶液10 mL，用原则硫代硫酸钠溶液滴定，滴至淡黄色，加入1 mL 0.5％淀粉，在滴至蓝紫色消失。
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数据根据统前计面与例处题旳理解答措施计算迁移数即可。
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1.离子旳电迁移(Electromigration 文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。 of ions）
用惰性电极电解1-1价型电解质溶液
（1）r+ = r- 当离子迁移速度相等时假定经过电解池电量为4F
阳极区
中部区
阴极区
通电前
通电中
阴极阴极阴极阳极阳极阳极
t B计算基准：假定电解过程水不迁移。
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仪器与试剂
迁移数管 1支；铜电量计 1套；直流稳压电源 1台；滴定管 1支； KI溶液(10%) 淀粉指示剂(0.5%) 硫代硫酸钠溶液（） HAc溶液(1mol.L-1) HNO3（A.R.）硫酸铜溶液（）

希托夫法测定离子迁移数 PPT

物理化学1.希托夫法测定离子迁移数的基本原理？2.如何求电极反应的物质的量？3.如何求离子迁移的物质的量?4.当电极为惰性电极或消耗性电极时，分别如何进行物料衡算？离子的运动速率离子的电迁移率离子的迁移数Hittorf（希托夫）法界面移动法电动势法基本原理一电迁n n t B B ,离子 B 迁移的物质的量电极反应的物质的量库仑计物料衡算实验装置二希托夫法测定离子的迁移数在Hittorf 迁移管中，用Ag电极电解AgNO3水溶液，电解前，溶液中每 1kg 水中含 43.50mmol AgNO3。

实验后，串联在电路中的银库仑计上有0.723mmolAg析出。

据分析知，通电后阳极区含 23.14g 水和1.390mmol AgNO3。

试求Ag+和NO3-的离子迁移数。

0.723mmolAg电解前43.50mmol AgNO3/1kg 水 1.007mmolAgNO3电解后1.390mmol AgNO3例题A g A g e A g e A g阳极：阴极：++→++→1、n 电= 0.723mmol 2、求n 迁：电解前后阳极区中水的量不变mmoln 007.114.23100050.43=⨯=前电解前mmoln 390.1=后电解后mmol340.0n -n n n =+=后电前迁3、求t +：470.0723.0340.0===+电迁n n t 4、求t -：530.0470.011=-=-=+-t t 希托夫法测定离子的迁移数迁电前后n n n n -+=阴极区铜离子：14(CuSO )159.62 g m olM -=⋅希托夫法测定离子的迁移数mol n 41-108771.1mol107.88g 20.0405g -⨯=⋅⨯=电mol mol g n 31107.064362.1591.1276g --⨯=⋅=前mol molg n 31106.947762.1591.1090g --⨯=⋅=后电迁前后n n n n -+=moln n n n 51011.7-⨯=-+=前电后迁0.382==+电迁n n t Cu 62.01224=-=+Cu SO t t Cue Cu =++22例题希托夫法测定离子的迁移数铜电量计-+t t ，有变化吗？铂电极铂电极-+t t ，有变化吗？PPT 模板下载：/moban/ 行业PPT 模板：/hangye/ 节日PPT 模板：/jieri/ PPT 素材下载：/sucai/PPT 背景图片：/beijing/ PPT 图表下载：/tubiao/ 优秀PPT 下载：/xiazai/ PPT 教程： /powerpoint/ Word 教程： /word/ Excel 教程：/excel/ 资料下载：/ziliao/ PPT 课件下载：/kejian/ 范文下载：/fanwen/ 试卷下载：/shiti/ 教案下载：/jiaoan/ 字体下载：/ziti/谢谢观看。

希托夫法测定离子迁移数

希托夫法测定离子迁移数一、目的要求1.掌握希托夫法测定离子迁移数的原理和LQY离子迁移数测定装置的使用方法，特别是铜库仑电量计的使用方法；2.明确迁移数的概念；3.了解电量计的使用原理和方法。

二、实验原理电解质溶液的导电，是由于离子在电场作用下运动的结果，在电解质中，当有电流通过时，正、负离子均参与导电，阳离子向阴极迁移，阴离子向阳极迁移，由于阴、阳离子在溶液中的迁移速度不同，所以搬运电荷的量也不相同，但通过电解质溶液的总电量为两者迁移电量之和，现设定阴、阳离子搬运电量分别为Q-和Q+则总电量为：Q总= Q- + Q+在物理化学中，对于电解质溶液的导电机理的研究，用离子迁移数更为直观，通常将一种离子迁移的电量与通过电解质溶液的总电量之比称为该种离子的迁移数，并以符号t表示阳离子迁移数：t+ = Q+/ Q总，Q+=z+n+迁移F阴离子迁移数：t- = Q-/ Q总，Q-= z-n-迁移F并且t+ + t- = 1 （其中，z+，z-为正负离子所带电荷数，F为法拉第常数）测定迁移数的方法有两种，一种是界面移动法，一种为电解法（即希托夫法）。

本实验采用希托夫法测定CuSO4溶液中Cu2+的迁移数。

希托夫法测定离子迁移数的示意图如图1所示。

图1 希托夫法测定离子迁移数的示意图将已知浓度的CuSO4溶液装入迁移管中(注：迁移管中所用电极为铜电极)，若有Q库仑电量通过体系，在阴极和阳极上分别发生如下反应：阳极：-++→e Cu Cu 22121 （1）阴极：Cu e Cu 21212→+-+ （2）此时，溶液中Cu 2+向阴极方向迁移，阴极上析出Cu ，这时电解后阴极区Cu 2+的物质的量n 电解后Cu2+计算如下：n 电解后Cu 2+=n 原始Cu 2+ + n 迁移Cu 2+ -n 析出Cu 则，n 迁移Cu2+= n 电解后Cu2+- n 原始Cu2++ n 析出Cu另外，SO 42-离子向阳极方向迁移，阳极附近产生Cu 2+，这时电解后阴极处SO 42-的物质的量n 电解后SO 42-计算如下：n 电解后SO 42-= n 原始SO 42- + n 迁移SO 42- （3）则，n 迁移SO 42-= n 电解后SO 42-- n 原始SO 42- （4）电极反应与离子迁移引起的总结果是阴极区CuSO 4浓度减小，阳极区的CuSO 4浓度增大，且增加与减小的摩尔数相等。

希托夫法测定离子迁移数

希托夫法测定离子迁移数1目的要求1．掌握希托夫法测定电解质溶液中离子迁移数的某本原理和操作方法。

2．测定CuSO4溶液中Cu2+和SO42-的迁移数。

2实验原理当电流通过电解质溶液时，溶液中的正负离子各自向阴、阳两极迁移，由于各种离子的迁移速度不同，各自所带过去的电量也必然不同。

每种离子所带过去的电量与通过溶液的总电量之比，称为该离子在此溶液中的迁移数。

假设正负离子传递电量分别为q+和q－，通过溶液的总电量为Q, 那么正负离子的迁移数分别为：t+=q+/Q t-＝q-/Q离子迁移数与浓度、温度、溶剂的性质有关，增加某种离子的浓度那么该离子传递电量的百分数增加，离子迁移数也相应增加；温度改变，离子迁移数也会发生变化，但温度升高正负离子的迁移数差异较小；同一种离子在不同电解质中迁移数是不同的。

离子迁移数可以直接测定，方法有希托夫法、界面移动法和电动势法等。

用希托夫法测定CuSO4溶液中Cu2+和SO42-的迁移数时，在溶液中间区浓度不变的条件下，分析通电前原溶液及通电后阳极区〔或阴极区〕溶液的浓度，读取阳极区〔或阴极区〕溶液的体积，可计算出通电后迁移出阳极区〔或阴极区〕的Cu2+和SO42-的量。

通过溶液的总电量Q由串联在电路中的电量计测定。

可算出t+和t-。

在迁移管中，两电极均为Cu电极。

其中放CuSO4溶液。

通电时，溶液中的Cu2+在阴极上发生复原析出Cu，而在阳极上金属铜溶解生成Cu2+。

对于阳极，通电时一方面阳极区有Cu2+迁移出，另一方面电极上Cu溶解生成Cu2+，因而有式中表示迁移出阳极区或迁入阴极区的Cu2+的量，m m 表示通电前阳极区或阴极区所含Cu2+的量，表示通电后阳极区所含Cu2+的量，表示通电后阴极区所含Cu2+的量。

表示通电时阳极上Cu溶解〔转变为Cu2+〕的量，也等于铜电量计阴极上Cu2+析出Cu的量，可以看出希托夫法测定离子的迁移数至少包括两个假定：〔1〕电的输送者只是电解质的离子，溶剂水不导电，p p 这一点与实际情况接近。

希托夫法测离子迁移数

实验结果：1.实验数据记录KPa P 22.101=大气压C T ︒=1.31温度11046.0-⋅=L mol c NaO Hm L L V SO H 68.01068.008.9898.084.110001025005.03342=⨯=⨯⨯⨯⨯=--所需浓硫酸的体积： mL V O H 10.1490.1000.2522=-=+气体电量计读数：g m 6157.495758.541915.104=-=阴极液质量：KPa p C w 49.43131=︒时：查表得：C RT VF p p Q w 08.691.3115.273314.83965001010.141049.4-22.10143)(46-3=+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-=）（）（则 3.。

减少的量阴极通电前后n SO H 4221 mL mV 52.49002.16157.49===ρ阴极液体积： 1330420952.01000.1010208.910.91046.02142---⋅=⨯⨯+⨯=⋅=L m ol V V c c SO H SO H NaOH NaOH 的浓度：原始133420930.01000.1010292.890.81046.02142---⋅=⨯⨯+⨯=⋅=L m ol V V c c SO H SO H NaOH NaOH 的浓度：阴极液 molV c c n SO H 430421009.11052.49)0930.00952.0()(:21--⨯=⨯⨯-=⋅-=浓度减少的量4.。

及计算离子的迁移数-+24SO H t t 848.0152.011152.008.69965001009.124244=-=-==⨯⨯=⋅=-+--SO H SO t t Q F n t思考题：1.如何保证气体电量计测得的气体体积是在大气压下的体积？答：轻弹电量管，待气体电量计气体全部逸出后，移动水准管，使水准管与量气管内液面相平，由流体静力学原理可知，此时所测气体体积即满足条件。

离子迁移数的测定实验报告

离子迁移数的测定实验报告一、实验目的1、掌握希托夫法测定离子迁移数的基本原理和实验方法。

2、学会使用库仑计测量电量。

3、加深对离子迁移现象的理解，计算离子的迁移数。

二、实验原理在电解质溶液中，离子会在电场作用下发生定向迁移。

离子迁移数是指某种离子所迁移的电量在通过溶液的总电量中所占的分数。

假设在一个含有正、负离子的溶液中通以电流，通过电量为 Q 时，正离子迁移的电量为 Q+，负离子迁移的电量为 Q，则正、负离子的迁移数分别为：t+ ＝ Q+ ／ Qt ＝ Q ／ Q且 t+ ＋ t ＝ 1本实验采用希托夫法测定离子迁移数。

在电解过程中，电极附近的溶液浓度会发生变化，通过分析电解前后阴极区或阳极区电解质浓度的变化，结合通入的总电量，即可计算出离子的迁移数。

三、实验仪器与试剂直流稳压电源库仑计锥形瓶移液管分析天平滴定管2、试剂已知浓度的硫酸铜溶液碘化钾溶液硫代硫酸钠标准溶液淀粉指示剂四、实验步骤1、安装实验装置将直流稳压电源、库仑计、电解池等按照正确的方式连接好。

2、配制溶液准确配制一定浓度的硫酸铜溶液，并将其注入电解池中。

接通直流电源，调节电流强度为一定值，进行电解。

记录电解时间和库仑计显示的电量。

4、溶液分析电解结束后，迅速取出阴极区的溶液，用碘量法测定其中铜离子的浓度。

5、计算根据电解前后阴极区铜离子浓度的变化以及通过的总电量，计算铜离子和硫酸根离子的迁移数。

五、实验数据记录与处理1、实验数据记录电解前硫酸铜溶液的浓度：＿____ mol/L电解时间：＿____ s电流强度：＿____ A库仑计显示的电量：＿____ C电解后阴极区溶液中铜离子的浓度：＿____ mol/L2、数据处理计算电解过程中通过的总物质的量：Q ＝ I × t （其中 I 为电流强度，t 为电解时间）计算电解前后阴极区铜离子物质的量的变化：Δn(Cu2+）＝（C1C2) × V （其中 C1 为电解前浓度，C2 为电解后浓度，V 为阴极区溶液体积）计算铜离子迁移的物质的量：n(Cu2+）迁移＝Δn(Cu2+）计算铜离子的迁移数：t(Cu2+）＝ n(Cu2+）迁移／ Q根据上述计算方法，依次计算出硫酸根离子的迁移数。

希托夫法测定离子的迁移数实验测量结果

希托夫法测定离子的迁移数实验测量结果先说一下实验的原理。

希托夫法其实有点像给不同的小孩比赛跑步。

你看，溶液中的离子不都得在电场里走嘛，有些离子走得特别快，像穿了滑板鞋似的，而有些则慢得像拿着大石头走路。

希托夫法通过电泳实验，测定出来不同离子的迁移数，这就相当于告诉我们：“嘿，这个离子跑得特别快，那个离子要慢吞吞的。

”这玩意儿其实不难理解，背后讲的就是物理和电场作用下，离子行为的差异。

搞这个实验时，你得先准备好一些东西。

什么呀？玻璃管、电解质溶液，甚至一些电流表、安培计这些小家伙们也少不了。

听起来有点麻烦，但做下来就能明白了。

你得把电解质溶液放进那根玻璃管里，然后在两端加上电极，让电流通过。

你不光是要观察离子怎么在电场中“跑”，还得利用电流来分析它们的迁移速度。

是不是觉得这像在做实验里的马拉松比赛？其实也差不多。

说到测量结果呢，实验结束后，你会看到不同离子的迁移数可以通过一些特定的公式算出来。

具体来讲，就是通过测定电流和电解质溶液浓度，再结合一些常数，你就能得到离子在电场中的迁移数。

其实没那么神秘，换个说法，基本上就像你拿着计算器，配合实际测量数据，得出一个数字。

搞定了这些，你就能知道哪些离子跑得快，哪些跑得慢了。

实验过程中也有很多小插曲。

例如有时电流可能不稳定，或者溶液浓度配错了，结果出来差得离谱。

说实话，实验就是这么个不稳定的“老顽童”，它时不时就给你点小麻烦。

但正是这些麻烦，才让你对实验的过程产生更多的兴趣。

如果一切都顺利，谁不喜欢简单一点呢？但是挑战来的时候，也能激发你更多的好奇心。

不光是数据，实验里的观察同样让人有点小激动。

你发现，一些离子穿过溶液时，溶液的颜色可能会有细微的变化，或者产生气泡什么的。

这些现象就像是给枯燥的实验加点“戏份”，让它不那么单调乏味。

搞实验时，你就会有一种“啊，原来是这样！”的感觉，感觉自己像个侦探，慢慢揭开一个个谜团。

搞这个实验，最后最关键的就是测定结果的精确度了。

希托夫法测定离子的迁移数

离子迁移示意图
阳极区 n+(迁出阳极区)＋n+(电解后)＝n+(电解前)＋n+(阳极反应) 阴极区 n+(迁入阴极区)＋n+(电解前)＝n+(电解后)＋n+(阴极反应)
希托夫法测定离子迁移数的原理

在Hittorf迁移管中，装入已知浓度的电解质溶液，接通稳压直流电源，这时电极上有反应发生，正、负离子分别向阴、阳两极迁移。通电一段时间后，电极附近溶液浓度发生变化，小心放出阴极部（或阳极部）溶液，称重并进行化学分析，根据输入的电量和电极区浓度的变化，就可计算离子的迁移数。
迁移数测定常用方法-------界面移动法
•
界面移动法是由测定离子的运动速度以确定离子迁移数的一种实验方法。例如用一种指示离子，造成一个界面ab，观察到清晰界面的缓缓移动,若通电 nF 电量后界面移动到 a'b' ，则可通过溶液的浓度 C 及 ab 与 a'b' 间的溶液体积以计算 C+ 离子的迁移数。
附1：离子迁移数测定仪使用说明
• • •
将“输出调节”旋扭反时针旋到底。“输出”端红色为正极，黑色为负极。稳定电流：按下“稳流”按键，“稳流 mA”指示灯亮，此时仪器工作在稳流状态。待测定装置全部连接好后，按下电源开关，数显表全亮。顺时针缓慢调节“输出调节” 旋扭至所需的实验电流值即可。
附2：库仑计使用说明
二基本原理通电于电解质溶液之后溶液中承担导电任务通电于电解质溶液之后溶液中承担导电任务的阴阳离子分别向阴阳两极移动的阴阳离子分别向阴阳两极移动两电极上发生氧化和还原反应两电极上发生氧化和还原反应相应的两极区浓度发生了变化相应的两极区浓度发生了变化根据法拉第定律电极上发生物质量的变化与根据法拉第定律电极上发生物质量的变化与通入电量成正比通入电量成正比通过溶液的电量等于正负离子迁移电量之和通过溶液的电量等于正负离子迁移电量之和离子的迁移数就是该离子搬运的电量与通过的离子的迁移数就是该离子搬运的电量与通过的总电量之比总电量之比离子迁移示意图阳极区n迁出阳极区n电解后n电解前n阳极反应阴极区n迁入阴极区n电解前n电解后n阴极反应希托夫法测定离子迁移数的原理在在hittorfhittorf迁移管中装入已知浓度的电解迁移管中装入已知浓度的电解质溶液接通稳压直流电源这时电极质溶液接通稳压直流电源这时电极上有反应发生正负离子分别向阴上有反应发生正负离子分别向阴阳两极迁移

离子迁移数的测定

当电流通过电解质溶液时，溶液中的正负离子各自向阴阳两极迁移，由于各种离子的迁移速度不同，各自所带过去的电量也必然不同。每种离子所带过去的电量与通过溶液的总电量之比，称为该离子在此溶液中的迁移数。迁移数与浓度、温度、溶剂的性质有关。希托夫法测定离子迁移数的示意图如下：
电量计
阳极
H+ → ←SO 4 2阳极区中间区阴极区
U Cd 2 U H
在图 18.3 的实验装置中，通电时，Ｈ+向上迁移，Cl-向下迁移，在 Cd 阳极上 Cd 氧化，进入溶液生成 CdCl 2 ，逐渐顶替 HCl 溶液，在管中形成界面。由于溶液要保持电中性，且任一截面都不会中断传递电流，Ｈ+迁移走后的区域，Cd2+紧紧地跟上，离子的移动速度(Ｖ)是相等的， VCd 2 VH 由此可得：
+
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图 18.2 希托夫法测定离子迁移数装置示意图
图 18.1 所示的三个区域是假想分割的，实际装置必须以某种方式给予满足。图 18.2 的实验装置提供了这一可能，它使电极远离中间区，中间区的连接处又很细，能有效地阻止扩散，保证了中间区浓度不变的可信度。希托夫法虽然原理简单，但由于不可避免的对流、扩散、振动而引起一定程度的相混，所以不易获得正确结果。必须注意希托夫法测迁移数至少包括了两个假定:(1)电量的输送者只是电解质的离子，溶剂(水)不导电，这和实际情况较接近。(2)离子不水化。否则，离子带水一起运动，而阴阳离子带水不一定相同，则极区浓度改变，部分是由水分子迁移所致。这种不考虑水合现象测得的迁移数称为希托夫迁移数。
K 图 18.4 界面移动法装置图 D mA P R Pt
C d c h a
E
d′ c′ h′

实验一、希托夫法测定离子迁移数

注:吹干时，温度不能太高，以免铜氧化。
在分析天平上称重阴极铜片得w1 。
将库仑计中，注满硫酸铜电解液，将处理好的阴阳极铜片放回。
2.准备迁移管用蒸馏水洗三次，检漏。用少量0.05mol·L－1CuSO4溶液荡洗迁移管两次后，将迁移管中充满0.05mol·L－1CuSO4溶液，不能有气泡，上面两活塞处于导通状态，垂直固定迁移管。
(2)用0.0500mol/L标准硫代硫酸钠溶液滴定滴至淡黄色;
(3)加入1mL淀粉指示剂再滴至蓝紫色消失, 记下Na2S2O3 溶液的体积V1。平行测两次，取平均值为Cu2+ 原始浓度。
希托夫法测定迁移数的实验装置图
4.分离溶液用三个已经称重的50ml碘量瓶置于希托夫迁移管阴、阳、中极部下端，立即打开活塞,同时放出三个极部的溶液，称重，分别记录总质量。
三、仪器及试剂
希托夫迁移管铜库仑计精密稳流电源分析天平碱式滴定管及支架砂纸锥形瓶（150ml 5个
50ml 3个）移液管烧杯电吹风
0.05mol·l-1CuSO4溶液 0.0500mol·l-1 Na2S2O3 溶液 6mol·l-1HNO3溶液 10%KI溶液 1mol·L-1HAC溶液淀粉指示剂
无水乙醇(A.R.)
硫酸铜电解液：
1005mmLL水浓+硫1酸0克+5CmuSL乙O4醇+
四、实验步骤
1.准备铜库仑计
取出中间阴极铜片用细砂纸磨光，除去氧化层，用水冲洗，在6mol·l-1HNO3硝酸中稍微浸泡3分钟，以进一步除去表面的氧化层（如果不是氧化特厉害，直接浸酸）；用蒸馏水冲洗，再用乙醇淋洗阴极铜片;用电吹风将阴电极片吹干。其他铜电极，按照相同方法处理。

实验10离子迁移数的测定——希托夫法

实验10 离子迁移数的测定——希托夫法实验10 离子迁移数的测定——希托夫法一、目的要求1. 掌握希托夫法测定离子迁移数的方法2(了解气体库仑计的原理及应用。

(加深对离子迁移数的基本概念的理解 3二、原理在电场的作用下～即通电于电解质溶液～在溶液中则发生离子迁移现象～正离子向阴极移动～负离子向阳极移动。

正、负离子共同承担导电任务～致使电解质溶液能导电～由于正负离子移动的速率不同～因此它们对任务分担的百分数也不同～某一种离子迁移的电量与通过溶液总电量之比称为该离子的迁移数。

II，,由迁移数定义:t,,t= -+I，II，I，,，,式中I、I分别为正负离子所负担的迁移的电量～t及t为相应离子的迁移数。

--++图10-1 离子的电迁移情况希托夫法是根据电解前后阴极区及阳极区的电解质数量的变化来计算离子的迁移数。

我们用图13—1来说明。

设想在两个惰性电极之间有想象的平面AA和BB～将溶液分为阳极区～中间区和阴极区三部分。

假定在末通电前～各区均含有正、负离子各5mo1～分别用“+”、“-”号的数量来表示正、负离子的物质的量。

今通入4法拉第的电量之后～在阳极上有4mol负离子发生氧化反应～同时在阴极上有4mol正离子发生还原反应～在溶液中的离子也同时发生迁移。

假如正离子的速率是负离子的3倍～则在溶液中的任一截面上～将有3mo1的正离子通过截面向阴极移动～有1mo1的负离子通过截面向阳极移动～通电完毕后～中间区溶液的浓度不变～但阳极区及阴极区的浓度都会有变化～它们之间的浓度变化关系可以用公式表示出来。

如分析阴极区:,,,nn n,- 始后迁，，，，nnn ,+-n 始后迁电同理分析阳极区:,,,,,+- nnnn始后迁电，，,,+ nnn始后迁-2, 对HSO溶液～因为SO不参加电极反应～参加电极反应的是OH离子～所以此时上述244公式应是:,,, ,+ nnn始后迁，，，，,-+ nnnn始后迁电在上述各公式中:,，、分别表示通电后各区所含负离子及正离子物质的量。

希托夫法测定离子的迁移数

希托夫法测定离⼦的迁移数物理化学实验报告实验题⽬：希托夫法测定离⼦的迁移数平均室温：℃平均⽓压：Kpa同组⼈：⽇期：2013-3-12⼀、实验⽬的。

1. 掌握希托夫法测定电解质溶液中离⼦迁移数的基本原理和操作⽅法。

2. 测定CuSO4溶液中Cu2+和SO42-的迁移数。

⼆、实验原理。

当电解质溶液中通过电流时，会在两级上发⽣氧化和还原反应。

反应物的物质的量与通电量的关系服从法拉第定律。

设正、负离⼦的迁移数分别为：u+和u-。

当通电量为Q时有：阳极电解质减少的物质的量／阴极电解质增加的物质的量= Q+／Q- = u+／u-正、负离⼦的迁移电量与迁移速度成正⽐。

通过溶液的总电量Q等于正负离⼦的电量之和。

即：Q= Q+ + Q-t+ = Q+／Q = t- = Q-／Q在溶液中间浓度不变的条件下，分析通电前原溶液通电后阳极区溶液的浓度，⽐较等重量溶剂所含MA的量，可计算出通电后迁移出阳极区的MA的量。

通过溶液总电量Q由串联电路中的电量计测定。

可以算出t+和t-。

n迁= n电+ n后-n原三、仪器与试剂迁移数管1⽀；铜电量计1套；直流稳压电源1台滑线电阻1台；移液管2⽀；滴定管1⽀KI溶液（10﹪）淀粉指⽰剂（0.5﹪）硫代硫酸钠溶液（0.04912mol/L）HAc溶液（1 mol/L）HNO3(A.R.) 硫酸铜溶液（0.05mol/L）四、主要实验步骤。

1. 清洗迁移数管，注意活塞是否漏⽔。

⽤少量硫酸铜溶液（0.05mol/L）淌洗两次，将该溶液充满迁移数管。

2. ⽤铜电量计测定通过溶液的电量。

阴极和阳极皆为铜⽚，实验前将阴极铜⽚⽤细砂纸磨光，再⽤稀硝酸浸洗，然后⽤蒸馏⽔洗净，晾⼲并称其重量（m1）。

3. 接通电源，调节变压器使阴极铜⽚上的电流密度为10~15mA/cm2，通电90分钟后切断电源。

取出铜电量计中部铜⽚⽤蒸馏⽔洗净，取出晾⼲并称其重量（m2）。

4. 将迁移管中的溶液分别缓慢放⼊已称量的锥形瓶中，再称其各瓶的重量，然后计算各溶液的净重。

希托夫法测定离子迁移数实验报告

希托夫法测定离子迁移数实验报告实验目的：
通过希托夫法实验测定离子迁移数，掌握实验方法，实验步骤
和结果分析。

实验原理：
希托夫法是一种测定离子迁移数的方法。

基本原理是：溶液中
的离子促进电流的传递，因而对电化学反应的速率产生影响。

测
量电流通过溶液时，获得能够克服溶液的电阻力而流动的电量。

而溶液电阻的大小，将给出溶液的离子迁移数，即离子的运动速率。

因此，根据溶液电阻的大小可以计算出一个离子迁移数指数。

实验步骤：
1. 接通电源，将电位计设为零。

2. 用伏安计对电池进行测定，记下电池电位。

3. 在盛有过电荷盐溶液的挂有电极的玻璃管中插入银电极并用
紧固剂固定，使电极与溶液保持一定距离，并且保证电极浸没在
溶液中。

4. 测量溶液内的电压和电流，计算离子迁移数。

实验结果：
实验过程中，测量到电池电位为1.23V，测得溶液内的电流为1.5A，电势为0.5V。

按照希托夫法计算，得到离子迁移数为2。

实验分析：
实验结果表明，在该溶液中，离子迁移速率为2，说明离子在溶液中传输速度较快，能促进电流传递，为后续研究ionic compounds提供了参考。

结论：
通过实验，对希托夫法测定离子迁移数的方法进行了掌握，实验结果表明，离子迁移速率为2，这有助于为后续的相关研究提供参考和借鉴。