電導(dǎo)法測定乙酸電力平衡常數(shù)

電導(dǎo)法測定乙酸電離平衡常數(shù)（數(shù)據(jù)處理）一?實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆针妼?dǎo)、電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率的概念以及他們之間的聯(lián)系。掌握由電導(dǎo)法測定弱電解質(zhì)電離平衡常熟的原理。實(shí)驗(yàn)原理：1.電離平衡常數(shù)Kc的測定原理在弱電解質(zhì)溶液中，只有已經(jīng)電離的部分才能承擔(dān)傳遞電量的任務(wù)。在無限稀釋的溶液中可以認(rèn)為弱電解質(zhì)已全部電離，此時溶液的摩爾電導(dǎo)率為△；,可以用離子的極限摩爾電導(dǎo)率相加而得。而一定濃度下電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率Am與無限稀釋的溶液的摩爾電導(dǎo)率△；是有區(qū)別的，這由兩個因素造成，一是電解質(zhì)的不完全離解，二是離子間存在相互作用力。二者之間有如下近似關(guān)系：a=（1）△8m式中為弱電解質(zhì)的電離度。對AB型弱電解質(zhì)，如乙酸（即醋酸）在溶液中電離達(dá)到平衡時，其電離平衡常數(shù)Kc與濃度c和電離度a的關(guān)系推導(dǎo)如下：起始濃度平衡濃度則cc(1—a)00cacaK=Mc1-a(2)K=一cA2mCH3COOH一CH3COO—+H起始濃度平衡濃度則cc(1—a)00cacaK=Mc1-a(2)K=一cA2m將式（2）整理后還可得：(4)A2c=A2K-AAKmmscmsmc由上式可知，測定系列濃度下溶液的摩爾電導(dǎo)率Am，將Amc對1/Am作圖可得一條直線，由直線斜率可測出在一定濃度范圍內(nèi)K(4)摩爾電導(dǎo)率Am的測定原理電導(dǎo)是電阻的倒數(shù)，用G表示，單位S（西門子）。電導(dǎo)率則為電阻率的倒數(shù)，用k表示，單位為G?m-1。摩爾電導(dǎo)率的定義為：含有一摩爾電解質(zhì)的溶液，全部置于相距為1m的兩個電極之間，這時所具有的電導(dǎo)稱為摩爾電導(dǎo)率。摩爾電導(dǎo)率與電導(dǎo)率之間有如下的關(guān)系。TOC\o"1-5"\h\zAm=k/c（5）式中c為溶液中物質(zhì)的量濃度，單位為moLm-3。在電導(dǎo)池中，電導(dǎo)的大小與兩極之間的距離l成反比，與電極的面積A成正比。G=kA/l（6）由（6）式可得K=KcellG（7）對于固定的電導(dǎo)池，l和A是定值，故比值1/A為一常數(shù)，以Kceii表示，稱為電導(dǎo)池常數(shù)，單位為m-1。為了防止極化，通常將鉑電極鍍上一層鉑黑，因此真實(shí)面積A無法直接測量，通常將已知電導(dǎo)率k的電解質(zhì)溶液（一般用的是標(biāo)準(zhǔn)的0.01000mo1?L-1KC1溶液）注入電導(dǎo)池中，然后測定其電導(dǎo)G即可由（7）式算得電導(dǎo)池常數(shù)Kcell。當(dāng)電導(dǎo)池常數(shù)Kcell確定后，就可用該電導(dǎo)池測定某一濃度C的醋酸溶液的電導(dǎo)，再用（7）式算出K，將C、K值代入（5）式，可算得該濃度下醋酸溶液的摩爾電導(dǎo)率。在這里的求測是一個重要問題，對于強(qiáng)電解質(zhì)溶液可測定其在不同濃度下摩爾電導(dǎo)率再外推而求得，但對弱電解質(zhì)溶液則不能用外推法，通常是將該弱電解質(zhì)正、負(fù)兩種離子的無限稀釋摩爾電導(dǎo)率加和計(jì)算而得，即：人8=V人8+VX/8m+m,+—m,—（8）不同溫度下醋酸人m的值見表1。表2.5不同溫度下醋酸的Am（S-m2-mo1-1）溫度/K298.2303.2308.2313.2A8mX1023.9084.1984.4894.779實(shí)驗(yàn)器材DDBJ-350便攜式電導(dǎo)率儀，電導(dǎo)電極，恒溫槽，燒杯、錐型瓶，移液管（25mL）；0.0200mol-L-1KCL標(biāo)準(zhǔn)溶液，0.1779mol-L-1HAc標(biāo)準(zhǔn)溶液實(shí)驗(yàn)步驟調(diào)節(jié)恒溫水槽水浴溫度為25°C，將實(shí)驗(yàn)中要測定的溶液和一定量的蒸餾水恒溫。校準(zhǔn)便攜式電導(dǎo)率儀的電導(dǎo)常數(shù)：量取一定量0.2mol/L的Kcl溶液于小燒杯中，并放置于恒溫水槽中恒溫至25°C。用濾紙將兩電極擦拭干凈并測出Kcl溶液的電導(dǎo)率；并與0.276s/m相比，若差很多，重新調(diào)節(jié)。測量醋酸溶液的電導(dǎo)率：

(1)、取50ml0.1779mol/L的醋酸溶液于小錐形瓶中并置于恒溫水槽中至溫度升到25°C，兩電極洗凈擦干，用電導(dǎo)率儀測出其電導(dǎo)率，每隔一兩分鐘測一次，測三次。、用移液管吸取錐形瓶中醋酸25ml，再加入25ml水稀釋醋酸，并測其電導(dǎo)率。重復(fù)該操作，依次稀釋四次。記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。將電導(dǎo)電極、溫度傳感器洗凈，依然將電導(dǎo)電極泡在蒸餾水中。收拾好實(shí)驗(yàn)桌。五、數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)溫度：25°C溫度匪攝氏度0.03908(5?m2-mol-1')濃度(moZ-L-1)K(S■m-1)&匚a&1國0.180.08074.48E-043.62E-050.01152.40E-052230.480.090.05946.60E-043.92E-050.01692.61E-051515.150.0450.04429.82E-044.34E-050.02512.92E-051018.100.02250.03371.5OE-O35.05E-050.03833.44E-05667.660.011250.02562.28E-035.83E-050.05824.05E-05439.45六、思考題：電導(dǎo)池常數(shù)是否可用測量幾何尺寸的方法確定？答：不能。測定電導(dǎo)池常數(shù)可以用標(biāo)準(zhǔn)溶液測定法，用氯化鉀為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)；還可以用與標(biāo)準(zhǔn)電極比較法測定。實(shí)際過程中，若電導(dǎo)池常數(shù)發(fā)生改變，對平衡常數(shù)測定有何影響？答：溶液電導(dǎo)一經(jīng)測定，則正比于Kcell.即電導(dǎo)池常數(shù)測值偏大，則算得的溶