电导法测定弱电解质的电离平衡常数及数据处理.doc

1、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 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 m 与无限稀释的溶液中摩尔电导率 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， m 通常称为表观摩尔电导率。 m/ m=(U+ U-)/(U+ + U- )若 U+=

2、 U-， ，U + =U- 则 m/ m=式中 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 Ka，起始浓度 C0，电离度 有以下关系： AB A+ + B-起始浓度 mol/L： C0 0 0 平衡浓度 mol/L： C0(1-) C0 C0Kc=c(A+)/cc(B-)/c/c(AB)/c=C02/(1-)=C0 m2/c m( m- m)根据离子独立定律， m 可以从离子的无限稀释的摩尔电导率计算出来。 m 可以从电导率的测定求得，然后求出 Ka。 mC0/c = m2Kc/ m- mKc通过 mC0/c 1/ m 作图，由直线斜率= m2Kc，可求出 Kc。三、仪器与

3、试剂DDS-11A(T)型电导率仪 1 台；恒温槽 1 套；0.1000mol/L 醋酸溶液。四、实验步骤1.调整恒温槽温度为 250.3。2.用洗净、烘干的义形管 1 支，加入 20.00mL 的 0.1000mol/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 10.00mL 醋酸溶液弃去，用另一支移液管取10.00mL 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

4、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:25.2，电导池常数 K(l/A):0.94 m-1， m=390.72 s.cm2/mol-1表 1 醋酸电离常数的测定电导率 /us .cm-1c(HAC)mol.L-1 1 2 3 平 m s.m2.mol-1电离度 Kc1.00010-1 5.20102 5.20102 5.20102 5.20102 5.1710-4 0.0142 1.7810-55.00010-2 3.75102 3.76102 3.74102 3.75102 7.4410

5、-4 0.0199 1.8510-52.50010-2 2.62102 2.66102 2.68102 2.65102 1.0510-3 0.0275 1.8510-51.25010-3 1.86102 1.87102 1.88102 1.87102 1.4710-2 0.0397 1.8510-56.25010-4 1.30102 1.29102 1.28102 1.29102 2.0210-2 0.0545 1.7610-5电导水 2.90 2.89 2.91 2.90 Kc（平均值）=1.8210 -5计算： m/s.m2.mol-1=( HAC - 电导水 )us.cm-110-4/c

6、(HAC)mol.L-1103=( HAC - 电导水 ) 10-7/c(HAC) m(1)=(0.520103-2.90)/(1.00010-1)10-7=5.1710-4s.m2.mol-1 m(2)=(0.375103-2.90)/(5.00010-2)10-7=7.4410-4s.m2.mol-1 m(3)=(0.265103-2.90)/(2.50010-2)10-7=1.0510-3s.m2.mol-1 m(4)=(0.187103-2.90)/(1.25010-3)10-7=1.4710-2s.m2.mol-1 m(5)=(0.129103-2.90)/(6.25010-4)10

7、-7=2.0210-2s.m2.mol-1 m(HAC)= m(H+)+ m(AC-)=349.82s.cm2.mol-1+40.9s.cm2.mol-1=390.72 s.cm2/mol=3.907210-2s.m2.mol-1= m/ m(1)= 5.1710-4/ 3.907210-2=0.0142(2)= 7.4410-4 / 3.907210-2=0.0199(3)= 1.0510-3 / 3.907210-2=0.0275(4)= 1.4710-2 / 3.907210-2=0.0397(5)= 2.0210-2/ 3.907210-2=0.0545Kc=C0 m2/ m( m-

8、m)Kc(1)=1.00010-1(5.1710-4)2/390.72(390.72-5.17)10-8=1.7810-5Kc(2)=5.00010-2(7.4410-4)2/390.72(390.72-7.44)10-8=1.8510-5Kc(3)=2.50010-2(1.0510-3)2/390.72(390.72-1.05)10-8=1.8510-5Kc(4)=1.25010-3(1.4710-3)2/390.72(390.72-1.47)10-8=1.8510-5Kc(5)=6.25010-3(2.0210-3)2/390.72(390.72-2.02)10-8=1.7610-5Kc(

9、平均值 )= 1.8210-5表 2 醋酸电离常数的测定c(HAC)mol.L-1 ms.m2.mol-1C0/c m s.m2.mol-11/ m mol.s-1.m-21.00010-1 5.1710-4 5.17110-5 1.931035.00010-2 7.4410-4 3.72110-5 1.341032.50010-2 1.0510-3 2.62410-5 9.521021.25010-3 1.4710-3 1.84110-5 6.81026.25010-3 2.0210-3 1.26110-5 4.95102直线斜率 =2.72110-8 s2.m4.mol-2 Kc=1.78

10、10-54060801012040160180200.010.020.030.040.05C/com /S-1.-2.mol/m/s.2.ol-1直线斜率= m2Kc =2.72110-8，K c=2.72110-8/(390.7210-4)2=1.7810-5第二次实验：实验温度:24.9 ，电导池常数 K(l/A):0.94 m-1， m=390.72 s.cm2/mol-1表 1 醋酸电离常数的测定电导率 /us .cm-1c(HAC)mol.L-1 1 2 3 平 m s.m2.mol-1电离度 Kc1.00010-1 5.22102 5.22102 5.22102 5.22102 5

11、.1910-4 0.0133 1.7910-55.00010-2 3.72102 3.73102 3.72102 3.72102 7.3810-4 0.0189 1.8210-52.50010-2 2.65102 2.66102 2.68102 2.66102 1.0510-3 0.0269 1.8610-51.25010-3 1.86102 1.84102 1.85102 1.85102 1.4610-2 0.0372 1.8010-56.25010-4 1.32102 1.31102 1.30102 1.31102 2.0510-2 0.0524 1.8110-5电导水 3.10 3.09

12、 3.11 3.10 Kc（平均值）=1.8210 -5计算： m/s.m2.mol-1=( HAC - 电导水 )us.cm-110-4/c(HAC)mol.L-1103=( HAC - 电导水 ) 10-7/c(HAC) m(1)=(0.522103-3.10)/(1.00010-1)10-7=5.1710-4s.m2.mol-1 m(2)=(0.372103-3.10)/(5.00010-2)10-7=7.4410-4s.m2.mol-1 m(3)=(0.266103-3.10)/(2.50010-2)10-7=1.0510-3s.m2.mol-1 m(4)=(0.185103-3.10

13、)/(1.25010-3)10-7=1.4610-2s.m2.mol-1 m(5)=(0.131103-3.10)/(6.25010-4)10-7=2.0510-2s.m2.mol-1 m(HAC)= m(H+)+ m(AC-)=349.82s.cm2.mol-1+40.9s.cm2.mol-1=390.72 s.cm2/mol=3.907210-2s.m2.mol-1= m/ m(1)= 5.1910-4/ 3.907210-2=0.0133(2)= 7.3810-4 / 3.907210-2=0.0189(3)= 1.0510-3 / 3.907210-2=0.0269(4)= 1.461

14、0-2 / 3.907210-2=0.0372(5)= 2.0510-2/ 3.907210-2=0.0524Kc=C0 m2/ m( m- m)Kc(1)=1.00010-1(5.1910-4)2/390.72(390.72-5.17)10-8=1.7910-5Kc(2)=5.00010-2(7.3810-4)2/390.72(390.72-7.44)10-8=1.8210-5Kc(3)=2.50010-2(1.0510-3)2/390.72(390.72-1.05)10-8=1.8610-5Kc(4)=1.25010-3(1.4610-3)2/390.72(390.72-1.47)10-8

15、=1.8010-5Kc(5)=6.25010-3(2.0510-3)2/390.72(390.72-2.02)10-8=1.8110-5Kc(平均值 )= 1.8210-5表 2 醋酸电离常数的测定实验温度:24.9，电导池常数 K(l/A):0.94 m-1， m=390.72 s.cm2/mol-1c(HAC)mol.L-1 ms.m2.mol-1C0/c m s.m2.mol-11/ m mol.s-1.m-21.00010-1 5.1910-4 5.18910-5 1.9271035.00010-2 7.3810-4 3.68610-5 1.3551032.50010-2 1.0510-3 2.62910-5 9.5091021.25010-3 1.4610-2 1.81910-5 6.8721026.25010-3 2.0510-2 1.27910-5 4.887102直线斜率 =2.72010-8 s2.m4.mol-2 Kc=1.7810-540608010120140160180200.10.20.30.40.50.6C0/com/S.2.ol-1 /m/ S-.-2.mol直线斜率= m2Kc =2.72010-8，K c=2.72010-8/(390.7210-4)2=1.7810-5