电解质溶液的电导实验

电解质溶液的电导

一．实验目的：

用交流电桥测定氯化钾和醋酸溶液的电导。

二．实验原理：

电解质溶液属第二类导体，它是靠正负离子的迁移传递电流。溶液的导电本领，可用电导率来表示。将电解质溶液放入两平行电极之间，两电极距离为[]m l ，两是极面积均为[]

2m A ，这时溶液的电阻是： A

l A l R R ⋅=⋅=-κ1 所以KG R

A l =⋅=1κ（１） 式中：K ——对于给定的电导池为一常数（电导池常数）；G ——溶液的电导；κ——电导率。 研究溶液电导时常用到摩尔电导率这个量，它与电导率和浓度的关系为：c m κ

=Λ（２）

式中：m Λ——摩尔电导率，112--⋅Ω⋅mol m ；κ——电导率，

11--⋅Ωm ；ｃ——摩尔浓度，3-⋅m mol 。 m Λ随浓度变化的规律，对强弱电解质各不相同，对强电解质稀溶液可用下列经验式表示： c A m m -Λ=Λ0（３）

式中：m 0Λ——无限稀摩尔电导率；A ——常数。将m Λ对c 作图，外推可求得m 0Λ。

对弱电解质来说，可以认为它的电离度α等于溶液在浓度为c 时的摩尔电导率m Λ和溶液在无限稀释时的摩尔电导率0m Λ之比，即m

m 0ΛΛ=α（４） AB 型弱电解质在溶液中电离达到平衡时，电离平衡常数c K 与浓度c 和电离度α有以下的关系：

αα-=12

c K c （５）合并（４）及（５）式，即得：)

(002

m m m m c c K Λ-ΛΛΛ=（６） 或写成c m m c m m K K c 0

201)(Λ-ΛΛ=Λ以m c Λ对m

Λ1作图应为一直线，从直线的斜率可求得c K 。 根据离子独立运动定律，0

m Λ可从离子的电导计算出来，m Λ则可从电导率的确良测定求得。然

后可按（６）式算得c K 。

三．仪器与试剂：

音频振荡器；简易电桥；耳机；交流指零仪；电阻箱；电导池；ml 25移液管３支；ml 250锥形瓶１个；ml 125锥形瓶子１个；KCl L mol 101.0-⋅标准溶液；1

1.0-⋅L mol 醋酸标准溶液；恒温槽。 四．实验步骤：

1. 调整恒温槽的温度在1.00.25±℃，用蒸馏水淌洗电导池及电极三次，再用

KCl L mol 101.0-⋅标准溶液淌洗三次。

2. 在广口瓶中，用ml 25移液管加入KCl L mol ml 1

01.050-⋅溶液，插入电极，然后置于恒温水

浴中（其液面应低于水浴液面），同时以ml 250锥形瓶装电导水，ml 125锥形瓶装醋酸置于

恒温槽中备用。等min 20~15温度恒定后，用电桥测定溶液电阻，不时摇动电导池，至三

次读数接近为止。

3. 取氯化钾溶液的移液管从电导池中吸出ml 25溶液弃去，用取水的移液管取ml 25电导水注

入电导池中，混合均匀，等温度恒定后测其电阻。如此稀释四次。

4. 倒出KCl 溶液，充分洗净电导池，用ml 25移液管取11.050-⋅L mol ml 醋酸标准溶液放入电

导池中，按同法测定其电阻。测完后，用吸取醋酸的移液管从电导池中吸出ml 25溶液弃去，

用另一支移液管取ml 25电导水注入电导池中，混合均匀，等温度恒定后测其电阻。如此稀

释四次。

5. 倒去醋酸，洗净电导池，最后用电导水淌洗，取ml 50电导水测定其电阻。

6. 也可事先配好浓度为c ，

2c ，4c ，8c 和16

c 五种溶液，再分别测定其电阻。 7. 实验完毕，勿倒掉电导池中的电导水和取出电极。如时间不够，也可不作KCl 稀释液电导的测定。

五．数据处理

1. 计算电导池常数。已知25℃时KCl L mol 101.0-⋅溶液的电导率为111413.0--⋅Ωm 。

2. 计算各浓度的醋酸的电导率。醋酸的电导率甚小，其真实的电导率应等于直接测得的数值减

去电导水在同温度的电导率O H 2κ。

3. 根据（２）式计算醋酸和氯化钾在各个尝试下的摩尔电导率。

4. 计算醋酸在各个浓度下的电离度α。已知２５℃时112003907

.0)(--⋅Ω⋅=Λmol m HAC m ，再计算各电离平衡常数c K 。

5. 以m c Λ对m

Λ1作图，从直线的斜率求c K 。 6. 以KCl 溶液的m Λ对c 作图，外推求0

m Λ，并与文献值比较。

7. 写出KCl 溶液的摩尔电导率与浓度的关系式。

c A m m -Λ=Λ0

六．思考题

１．什么叫溶液的电导、摩尔电导率和电导率？

２．强、弱电解质溶液的摩尔电导率与浓度的关系有何不同？

３．为什么要测电导池常数？如何测定？

４．为什么测定溶液的电导要用交流电源？在什么情况下可用低频交流电甚至直流电源？

５．交流电桥平衡的条件是什么？