電導(dǎo)法測(cè)定弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)及數(shù)據(jù)處理

電導(dǎo)法測(cè)定醋酸電離常數(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解溶液電導(dǎo)、電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)率的概念；2.測(cè)量電解質(zhì)溶液的摩爾電導(dǎo)率，并計(jì)算弱電解質(zhì)溶液的電離常數(shù)。實(shí)驗(yàn)原理電解質(zhì)溶液是靠正、負(fù)離子的遷移來傳遞電流。而弱電解質(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以認(rèn)為電解質(zhì)已全部電離，此時(shí)溶液的摩爾電導(dǎo)率為Λ∞m，而且可用離子極限摩爾電導(dǎo)率相加而得。一定濃度下的摩爾電導(dǎo)率Λm與無限稀釋的溶液中摩爾電導(dǎo)率Λ∞m是有差別的。這由兩個(gè)因素造成，一是電解質(zhì)溶液的不完全離解，二是離子間存在著相互作用力。所以，Λm通常稱為表觀摩爾電導(dǎo)率。Λm/Λ∞m=α(U++U-)/(U+∞+U-∞)若U+=U-，，U+∞=U-∞則Λm/Λ∞m=α式中α為電離度。AB型弱電解質(zhì)在溶液中電離達(dá)到平衡時(shí)，電離平衡常數(shù)Ka?，起始濃度C0，電離度α有以下關(guān)系：ABA++B-起始濃度mol/L：C000平衡濃度mol/L：C0·(1-α)αC0αC0Kc?=[c(A+)/c?][c(B-)/c?]/[c(AB)/c?]=C0α2/(1-α)=C0Λm2/[c?Λ∞m(Λ∞m-Λm)]根據(jù)離子獨(dú)立定律，Λ∞m可以從離子的無限稀釋的摩爾電導(dǎo)率計(jì)算出來。Λm可以從電導(dǎo)率的測(cè)定求得，然后求出Ka?。ΛmC0/c?=Λ∞m2Kc?/Λm-Λ∞mKc?通過ΛmC0/c?~1/Λm作圖，由直線斜率=Λ∞m2Kc?，可求出Kc?。三、儀器與試劑DDS-11A(T)型電導(dǎo)率儀1臺(tái)；恒溫槽1套；L醋酸溶液。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.調(diào)整恒溫槽溫度為25℃±℃。2.用洗凈、烘干的義形管1支，加入的L醋酸溶液，測(cè)其電導(dǎo)率。3.用吸取醋酸的移液管從電導(dǎo)池中吸出醋酸溶液棄去，用另一支移液管取電導(dǎo)水注入電導(dǎo)池，混合均勻，溫度恒定后，測(cè)其電導(dǎo)率，如此操作，共稀釋4次。4.倒去醋酸溶液，洗凈電導(dǎo)池，最后用電導(dǎo)水淋洗。注入20mL電導(dǎo)水，測(cè)其電導(dǎo)率。五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1.本實(shí)驗(yàn)配制溶液時(shí)，均需用電導(dǎo)水。2.溫度對(duì)電導(dǎo)有較大影響，所以整個(gè)實(shí)驗(yàn)必須在同一溫度下進(jìn)行。每次用電導(dǎo)水稀釋溶液時(shí)，需溫度相同。因此可以預(yù)先把電導(dǎo)水裝入錐形瓶，置于恒溫槽中恒溫。六、數(shù)據(jù)記錄及處理第一次實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)溫度:℃，電導(dǎo)池常數(shù)K(l/A):m-1，Λ∞m=mol-1表1醋酸電離常數(shù)的測(cè)定c(HAC)電導(dǎo)率κ/Λm電離度αKc?κ1κ2κ3κ平×10-1×102×102×102×102×10-4×10-5×10-2×102×102×102×102×10-4×10-5×10-2×102×102×102×102×10-3×10-5×10-3×102×102×102×102×10-2×10-5×10-4×102×102×102×102×10-2×10-5電導(dǎo)水Kc?（平均值）=×10-5計(jì)算：Λm/-κ電導(dǎo)水)×10-4/[c(HAC)×103]={(κHAC-κ電導(dǎo)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=Kc?=C0Λm2/[Λ∞m(Λ∞m-Λm)Kc?(1)=×10-1××10-4)2/[×平均值)=×10-5表2醋酸電離常數(shù)的測(cè)定c(HAC)Λm直線斜率=×10-8Kc?=×10-5直線斜率=Λ∞m2Kc?=×10-8，Kc?=×10-8/×10-4)2=×10-5第二次實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)溫度:℃，電導(dǎo)池常數(shù)K(l/A):m-1，Λ∞m=mol-1表1醋酸電離常數(shù)的測(cè)定c(HAC)電導(dǎo)率κ/Λm電離度αKc?κ1κ2κ3κ平×10-1×102×102×102×102×10-4×10-5×10-2×102×102×102×102×10-4×10-5×10-2×102×102×102×102×10-3×10-5×10-3×102×102×102×102×10-2×10-5×10-4×102×102×102×102×10-2×10-5電導(dǎo)水Kc?（平均值）=×10-5計(jì)算：Λm/-κ電導(dǎo)水)×10-4/[c(HAC)×103]={(κHAC-κ電導(dǎo)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=Kc?=C0Λm2/[Λ∞m(Λ∞m-Λm)Kc?(1)=×10-1××10-4)2/[×平均值)=×10-5表2醋酸電離常數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)溫度