實驗一：電導(dǎo)率的測定及其應(yīng)用.doc

物理化學(xué)實驗報告專業(yè)班級 YINGHUA 姓名 SANDY 實驗日期 2011年9月13日 同組姓名 XIAO 指導(dǎo)老師 LUO 實驗名稱 HAC電導(dǎo)的測定及其應(yīng)用 一、實驗?zāi)康?、測量KCl水溶液的電導(dǎo)率，求算它的無限稀釋摩爾電導(dǎo)率。2、用電導(dǎo)法測量醋酸在水溶液中的解離平衡常數(shù)。3、掌握恒溫水槽及電導(dǎo)率儀的使用方法。二、實驗原理1、電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率電導(dǎo)率對于電解質(zhì)溶液，常用電導(dǎo)G表示其導(dǎo)電能力的大小。電導(dǎo)G是電阻R的倒數(shù)，電導(dǎo)的單位是西門子，常用S表示。G =A /l 為該溶液的電導(dǎo)率 l/A = Kcell，稱為電導(dǎo)池常數(shù)。其意義是電極面積為及1m2、電極間距為lm的立方體導(dǎo)體的電導(dǎo)，單位為Sm1。Kcell可通過測定已知電導(dǎo)率的電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)而求得。然后把欲測溶液放入該電導(dǎo)池測出其電導(dǎo)值G，再得出 摩爾電導(dǎo)率mm=/ C C為溶液濃度，單位mol.m-32、當(dāng)溶液的濃度逐漸降低時，由于溶液中離子間的相互作用力減弱，所以摩爾電導(dǎo)率逐漸增大?？聽杽谑└鶕?jù)實驗得出強電解質(zhì)稀溶液的摩爾電導(dǎo)率m與濃度有如下關(guān)系： m為無限稀釋時的極限摩爾電導(dǎo)率 ，A視為常數(shù)可見，以m對作圖得一直線，其截距即為m。3、弱電解質(zhì)溶液中，只有已電離部分才能承擔(dān)傳遞電量的任務(wù)。在無限稀釋的溶液中可認(rèn)為弱電解質(zhì)已全部電離。此時溶液的摩爾電導(dǎo)率為m，可用離子極限摩爾電導(dǎo)率相加求得。 在弱電解質(zhì)稀溶液中。離子的濃度很低，離子間的相互作用可以忽視，因此在濃度C時的解離度等于他的摩爾電導(dǎo)率m與其極限摩爾電導(dǎo)率之比，即： =m/m 對于HAc，在溶液中電離達到平衡時，電離平衡常數(shù)Kc與原始濃度C和解離度有以下關(guān)系： HAc=H+ + Ac- t=0 C 0 0 t=t平衡 C(1-) C C K=c/c(1-) 在一點溫度下K是常數(shù)，因此可以通過測定Hac在不同濃度時的代入上式求出K。 =m/m代入上式中得出： K=cm2/ cm(m-m)或者 cm=（m）2 K c(1/m )- m Kc 以cm對1/m作圖，其直線斜率為（m）2 K c，因此可算出K。三、實驗儀器、試劑儀器：梅特勒326電導(dǎo)率儀1臺、量杯（50ml）2只、移液管(25ml)3只、洗瓶1只、洗耳球1只試劑：10.00（mol/m-3）KCl溶液、100.0（mol/m-3）HAc溶液、電導(dǎo)水四、實驗步驟1、打開電導(dǎo)率儀開關(guān)，預(yù)熱5min。 2、HAc溶液和電導(dǎo)水的電導(dǎo)率測定 用移液管準(zhǔn)確移入100.0（mol/m-3）HAc溶液25.00ml。置于潔凈，干燥的量杯中。測其電導(dǎo)率3次，去平均值。再用移液管準(zhǔn)確移入25.00ml已恒溫的電導(dǎo)水，置于上述量杯中。攪拌均勻后，測其電導(dǎo)率3次，取其平均值。用移液管準(zhǔn)確移出25.00ml上述量杯中的溶液，棄去。再用移液管準(zhǔn)確移入25.00ml電導(dǎo)水置于上述量杯中。攪拌均勻后，測其電導(dǎo)率3次，取其平均值。 再用移液管準(zhǔn)確移入25.00ml電導(dǎo)水，置于上述量杯中。攪拌均勻后，測其電導(dǎo)率3次，取其平均值。 傾去電導(dǎo)池中的HAc溶液，用電導(dǎo)水洗凈量杯和電極。然后注入電導(dǎo)水，測定電導(dǎo)水的電導(dǎo)率3次，去平均值。傾去電導(dǎo)池中的電導(dǎo)水，量杯放回烘箱，電極用濾紙吸干。五、數(shù)據(jù)記錄與處理室溫： 25 大氣壓： 100Kpa 實驗溫度 25 已知數(shù)據(jù)：25下10.00（mol/m-3）KCl溶液電導(dǎo)率=0.4113S.m-1; 25下無限稀釋的Hac水溶液的摩爾電導(dǎo)率=3.9071*10-2S.m2.mol-11.測定HAc溶液的電導(dǎo)率電導(dǎo)水的電導(dǎo)率k( H2O)/( S.m-1)： 9.30*10-4 S.m-1c/(mol. dm-3)k/( S.m-1) *104第一次第二次第三次第四次0.100600602602601.30.050411410410410.30.025286284283284.70.0125192.1192.3192.2192.22、數(shù)據(jù)處理1.HAc溶液的各組數(shù)據(jù)填入下表內(nèi)：HAc原始濃度：0.093 mol.dm-3C/(mol.dm-3)k /( S.m-1)m/( S.m2.mol-1)m-1/( S-1.m-2.mol)Cm/( S.m -1)K0.0930.05926.366*10-41.57*1030.060131.63*10-22.51*10-52.30*10-50.04650.04018.624*10-41.16*1030.041032.21*10-22.52*10-50.023250.0275411.845*10-48.44*1020.028473.03*10-22.20*10-50.0116250.0182915.733*10-46.36*1020.019224.03*10-21.96*10-5 =-H2O以Cm對1/m作圖得：由圖得出該直線的斜率k=(0.02847-0.01922) /(1.16*103-8.44*102)=2.93*10-5截距c=0.0148 因此由cm=（m）2 Kc(1/m ) - m Kc方程得出 K=k/（m）2 c=2.93*10-5/(3.907*10-2)2*1000=1.92*10-5誤差為(2.30*10-5-1.92*10-5)/2.30*10-5=0.1652六、結(jié)果討論一、誤差產(chǎn)生原因可能是配制溶液時濃度不是很準(zhǔn)確，有點誤差，還有就是操作過程中的誤差。主要誤差原因：1、溶液配制時的問題：溶液時由大濃度向小濃度一瓶一瓶稀釋過來的。一旦某一瓶配制出現(xiàn)偏差，則將影響到后面的幾瓶，因此在溶液配制的時候要及其小心，我認(rèn)為這也是影響實驗準(zhǔn)確性的一個很重要的因素。2、濃度較小時，信號不明顯，即某個電阻改變一個大阻值，其示波器的變化不大，可能會導(dǎo)致大的偏差。二、結(jié)果與討論1、電解質(zhì)溶液導(dǎo)電主要與電解質(zhì)的性質(zhì)，溶劑的性質(zhì)，測量環(huán)境的溫度有關(guān)，所以測電導(dǎo)時要恒溫。而電導(dǎo)池常數(shù)是一個不隨溫度變化的物理量，因此可以直接在不同的溫度下使用。2、電解質(zhì)的摩爾