电导法测定弱电解质的电离平衡常数及数据处理

电导法测定弱电解质的电离平衡常数及数据处

理

Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

电导法测定醋酸电离常数

一、实验目的

1.了解溶液电导、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率，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以认为电解质已全部电离，此时溶液的摩尔电导率为Λ∞m，而且可用离子极限摩尔电导率相加而得。

一定浓度下的摩尔电导率Λm与无限稀释的溶液中摩尔电导率Λ∞m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，Λm通常称为表观摩尔电导率。

Λm/Λ∞m=α(U++ U-)/(U+∞+ U-∞)

若U+= U-，，U+∞=U-∞则

Λm/Λ∞m=α

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 a，起始浓度C0，电

离度α有以下关系：

+ + B-

起始浓度mol/L：C0 0 0

平衡浓度mol/L：C0·(1-α) αC0 αC0

K c=[c(A+)/c][c(B-)/c]/[c(AB)/c]=C0α2/(1-α)=C0Λm2/[cΛ∞m(Λ∞m-Λm)]

根据离子独立定律，Λ∞m可以从离子的无限稀释的摩尔电导率计算出来。Λm 可以从电导率的测定求得，然后求出K a。

Λm C0/c =Λ∞m2K c/Λm-Λ∞m K c

通过Λm C0/c ~1/Λm作图，由直线斜率=Λ∞m2K c，可求出K c。

三、仪器与试剂

DDS-11A(T)型电导率仪1台；恒温槽1套；L醋酸溶液。

四、实验步骤

1.调整恒温槽温度为25℃±℃。

2.用洗净、烘干的义形管1支，加入的L醋酸溶液，测其电导率。

3.用吸取醋酸的移液管从电导池中吸出醋酸溶液弃去，用另一支移液管取电导水注入电导池，混合均匀，温度恒定后，测其电导率，如此操作，共稀释4次。

4.倒去醋酸溶液，洗净电导池，最后用电导水淋洗。注入20mL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。因此可以预先把电导水装入锥形瓶，置于恒温槽中恒温。

六、数据记录及处理

第一次实验：实验温度:℃，电导池常数K(l/A): m-1，Λ∞m= mol-1

表1 醋酸电离常数的测定

计算：Λm / -κ电导水)×10-4/[c (HAC)×103]

={(κHAC -κ电导水) ×10-7

/c (HAC)}

Λm (1)={×/×10-1)}×10-7

=× mol=× ×10-4/ ×10-2= α(2)= ×10-4 / ×10-2= α(3)= ×10-3 / ×10-2= α(4)= ×10-2 / ×10-2= α(5)= ×10-2/ ×10-2= K c =C 0Λm 2/[Λ∞m (Λ∞m -Λm )

K c (1)=×10-1××10-4)2/[×平均值)= ×10-5

表2 醋酸电离常数的测定

直线斜率=Λ∞m 2K c =×10-8，K c =×10-8/×10-4)2=×10-5

第二次实验：实验温度:℃，电导池常数K (l/A): m -1

，Λ∞

m = mol

-1

表1 醋酸电离常数的测定

计算：Λm / -κ电导水)×10-4/[c (HAC)×103]

={(κHAC -κ电导水) ×10-7

/c (HAC)}

Λm (1)={×/×10-1)}×10-7=× mol=× ×10-4/ ×10-2= α(2)= ×10-4 / ×10-2= α(3)= ×10-3 / ×10-2= α(4)= ×10-2 / ×10-2= α(5)= ×10-2/ ×10-2= K c =C 0Λm 2/[Λ∞m (Λ∞m -Λm )

K c (1)=×10-1××10-4)2/[×平均值)= ×10-5

表2 醋酸电离常数的测定

实验温度:℃，电导池常数K (l/A): m -1，Λ∞m = mol -1

直线斜率=Λ

∞m

2K c =×10-8，K c =×10-8/×10-4)2=×10-5