物理化学实验：溶液电导率的测定
物理化学实验：溶液电导率的测定
一、实验目的1、掌握电导率的含义。
2、掌握电导率测定水质意义及其测定方法。
二、实验原理电导率是以数字表示溶液传导电流的能力。
纯水的电导率很小，当水中含有无机酸、碱、盐或有机带电胶体时，电导率就增加。
电导率常用于间接推测水中带电荷物质的总浓度。
水溶液的电导率取决于带电荷物质的性质和浓度、溶液的温度和粘度等。
电导率的标准单位是S/m(即西门子/米)，一般实际使用单位为mS/m，常用单位µS/cm(微西门子/厘米)。
单位间的互换为1mS/m=cm=10µS/cm。
新蒸馏水电导率为，存放一段时间后，由于空气中的二氧化碳或氨的溶入，电导率可上升至；饮用水电导率在5-150mS/m之间；海水电导率大约为3000mS/m：清洁河水电导率为10mS/m。
电导率随温度变化而变化，温度每升高1℃，电导率增加约2％，通常规定25℃为测定电导率的标准温度。
由于电导率是电阻的倒数，因此，当两个电极(通常为铂电极或铂黑电极)插入溶液中，可以测出两电极间的电阻R。
根据欧姆定律，温度一定时，这个电阻值与电极的间距L(cm)成正比，与电极截面积A(cm2)成反比，即：R＝ρ×L/A。
由于电极面积A与间距L都是固定不变的，故L/A是一个常数，称电导池常数(以Q表示)。
比例常数ρ叫做电阻率。
其倒数1/ρ称为电导率，以K表示。
S＝1/R＝1/(ρ×Q), S表示电导率，反映导电能力的强弱。
所以，K＝QS或K＝Q/R。
当已知电导池常数，并测出电阻后，即可求出电导率。
三、仪器与试剂1、仪器：（1）电导率仪：误差不超过1％（2）温度计：0-100℃（3）恒温水浴锅：25±℃（4）100ml烧杯2、试剂：纯水(电导率小于／m)、待测溶液四、实验步骤1、接通电导率仪电源，预热约10min。
2、为确保测量精度，电极使用前应用小于μs/cm的蒸馏水（或去离子水）冲洗两次，然后用被测试样冲洗三次后方可测量。
溶液的电离度和电导率的测定方法
溶液的电离度和电导率的测定方法溶液的电离度和电导率是化学实验中常用的一些参数，它们能够帮助我们了解溶液中溶质的电离程度和导电性。
本文将介绍一些常用的测定溶液电离度和电导率的方法。
首先，我们来了解一下溶液的电离度。
电离度是指溶液中溶质分子电离成离子的程度。
一般来说，强电解质在溶液中完全电离，电离度接近于100%；而弱电解质只有一小部分电离，电离度较低。
测定溶液的电离度可以通过测定其电导率来实现。
在测定溶液电离度时，需要使用电导率测量仪器。
常见的测量仪器有电导仪、电导率计等。
下面我们将介绍两种测定电离度的方法。
第一种方法是比较法。
该方法通过比较强电解质和待测电解质溶液的电导率来确定待测溶液的电离度。
首先，准备两个浓度相同的溶液，一个是已知电离度的强电解质溶液，另一个是待测电解质溶液。
分别测定两个溶液的电导率，然后比较它们的电导率大小。
若待测电解质溶液的电导率小于强电解质溶液，说明待测电解质溶液的电离度较低，反之则电离度较高。
第二种方法是浓度法。
该方法通过测定不同浓度的溶液的电导率来确定电离度。
首先，准备一系列不同浓度的溶液，测定它们的电导率。
然后，将测得的电导率与浓度进行图像处理，得到一条直线。
根据该直线的斜率，可以推算出待测溶液的电离度。
另外，测定溶液的电导率也是评价溶液导电性的重要手段。
通常情况下，溶液的电导率与其中溶质的浓度、电离度以及溶液的温度有关。
在实际测定中，我们可以采用电导率计或电导仪进行电导率的测量。
首先，将电导率计的电极插入溶液中，然后通过仪器显示出来的数值来测定电导率。
测量时要避免电极与容器壁或其它物质接触，以免引起误差。
需要注意的是，在测定溶液电离度和电导率时，要确保所使用的仪器和试剂的准确性和精确性。
同时，要注意操作时的仪器校准以及试剂的选择和制备。
总结起来，测定溶液的电离度和电导率是实验中常见的操作。
比较法和浓度法是常用的测定电离度的方法。
而测定电导率则可使用电导率计进行测量。
实验五：电导率的测定及其应用
宁波工程学院物理化学实验报告专业班级化本092 姓名周培实验日期2011年4月14日同组姓名徐浩，郑志浩指导老师刘旭峰，王婷婷实验名称实验五、电导的测定及其应用一、实验目的1、测量KCl水溶液的电导率，求算它的无限稀释摩尔电导率。
2、用电导法测量醋酸在水溶液中的解离平衡常数。
3、掌握恒温水槽及电导率仪的使用方法。
二、实验原理1、电解质溶液的电导率、摩尔电导率①电导率对于电解质溶液，常用电导G表示其导电能力的大小。
电导G是电阻R的倒数，电导的单位是西门子，常用S表示。
G =κA /lκ为该溶液的电导率l/A = Kcell，称为电导池常数。
其意义是电极面积为及1m2、电极间距为lm的立方体导体的电导，单位为S·m－1。
Kcell可通过测定已知电导率的电解质溶液的电导而求得。
然后把欲测溶液放入该电导池测出其电导值G，再得出κ②摩尔电导率ΛmΛm=κ/ CC为溶液浓度，单位mol.m-32、当溶液的浓度逐渐降低时，由于溶液中离子间的相互作用力减弱，所以摩尔电导率逐渐增大。
柯尔劳施根据实验得出强电解质稀溶液的摩尔电导率Λm与浓度有如下关系：Λ∞m为无限稀释时的极限摩尔电导率，A视为常数可见，以Λm对C作图得一直线，其截距即为Λ∞m。
3、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认为弱电解质已全部电离。
此时溶液的摩尔电导率为Λ∞m，可用离子极限摩尔电导率相加求得。
在弱电解质稀溶液中。
离子的浓度很低，离子间的相互作用可以忽视，因此在浓度C时的解离度α等于他的摩尔电导率Λm与其极限摩尔电导率之比，即：α=Λm/Λ∞m对于HAc，在溶液中电离达到平衡时，电离平衡常数Kc与原始浓度C和解离度α有以下关系：HAc====H++ Ac-t=0 C 0 0t=t平衡C(1-α) CαCαK⊙=cα/c⊙(1-α)在一点温度下K⊙是常数，因此可以通过测定Hac在不同浓度时的α代入上式求出K。
实验二电解质溶液电导率的测定及其应用
实验二 电解质溶液电导率的测定及其应用一、目 的(1)通过测定弱电解质醋酸溶液的电导率，计算其解离度a 和标准解离常数K 。
(2)通过测定强电解质稀盐酸溶液的电导率，计算其无限稀释摩尔电导率m Λ∞。
二、原理电解质溶液为第二类导体，它与通过电子运动而导电的第一类导体有所不同，是通过正、负离子在电场中的移动而导电的。
电解质溶液的导电能力用电导 G 来衡量，电导 G 即溶液电阻 R 的倒数：G = 1/R (2.2.1)电导的单位为西门子，简称西，用符号S 表示，1S=1Ω-1。
在电解质溶液中，插入两个平行电极，电极间距离为l ，电极面积为A ，则：G = 1/R = κ A / l 或 κ = G l /A (2.2.2)式中κ为电导率(即为电阻率ρ的倒数)，单位为 S·m -1。
当电极的截面积 A =1m 2，距离 l =1m 时，测得的溶液电导即为电导率。
实验时，所用的两个平行电极(通常为金属铂片)用塑料封装在一起，称为电导电极。
电导电极的面积及电极间的距离均为常数，其比值K cell =l /A (2.2.3)称为电导池常数，单位为m -1。
电导池常数K cell 不易直接精确测量，一般是通过测定已知电导率κ的标准溶液的电导G , 再利用式(2.2.4)进行计算。
κ = G K cell (2.2.4)根据式(2.2.4)，使用同一个电导电极测量其它溶液的电导，便可确定它们的电导率，这就是电导仪或电导率仪的测量原理。
实验时，应根据溶液电导率的测量精度和变化范围选择电导池常数不同的电导电极，同时选择不同浓度的KCl 标准溶液(见数据表4.21)标定电导池常数。
当两电极间的溶液含有 1mol 电解质、电极间距 1m 时，溶液所具有的电导称摩尔电导率，记作Λm 。
摩尔电导率Λm 与电导率 κ 之间的关系为：Λm = κ / c (2.2.5)式中 c 为物质的量浓度，单位为 mol .m -3。
电导率的测定与应用
电导率的测定与应用实验目的（1）通过实验验证强电解质溶液摩尔电导率与浓度的关系；（2）掌握电导法测定H A c电离常数的原理和方法；（3）掌握电导率测定的原理与电导率仪的使用方法。
实验原理电解质溶液的电导率随溶液浓度不同而变化，若以1mo l电解质溶液来量度，即可在给定条件下比较不同电解质溶液的导电能力。
把含有1mo l电解质溶液置于相距为单位距离的电导池的两个平行电极之间，这时所具有的电导率，称为摩尔电导率，以Λm表示，则摩尔电导率可表示为（1）式中，Λm是摩尔电导率，S·m2/m o l；c是浓度，m o l/m3；κ是电导率，S/m。
Λm的数值可通过测定溶液的电导率κ并根据式（1）计算得到。
通常可使用电导率仪测定溶液电导率。
强电解质稀溶液摩尔电导率与浓度的关系，遵循柯尔劳施公式：。
通过实验测定强电解质稀溶液的电导率，通过式（1），已知浓度c可计算Λm，以Λm的值为纵坐标，以的值为横坐标，从直线外推可求强电解质溶液的。
对于弱电解质溶液，当浓度不是太小时，由于电离平衡的存在，Λm随浓度变化不明显；在极稀时，将不能维持电离平衡，Λm随浓度变小迅速增大，不能用外推的方法得到。
通常弱电解质的由离子无限稀释的摩尔电导率相加而得。
在一定温度下，弱电解质A B在水中电离达到平衡时有如下关系：A B=A++B-起始c00平衡时c（1-α）cαcα因为弱电解质溶液中只有已解离的部分才能承担导电任务，因此（2）（3）所以有（4）即（5）最后得（6）可以看出，若测得一系列不同浓度的A B溶液的摩尔电导率，以对1/Λm作图为直线，其斜率为。
由理论计算（或查文献值）得，可求弱电解质的解离度和解离常数。
仪器和试剂仪器：电导率仪；超级恒温水浴（或水浴锅）；恒温磁力搅拌器。
试剂：氯化钾溶液0.02000m o l/L；乙酸溶液0.1000m o l/L。
实验步骤（1）强电解质溶液K C l电导与浓度的关系用移液管移取25m l的0.02000mo l/L的K C l溶液于200m l烧杯中，在25℃的超级恒温水浴中恒温10m i n后测定溶液电导率；加入25m l已恒温（25℃）的蒸馏水，搅拌5mi n后测定溶液电导率；吸去12.5m l溶液后，再加入12.5m l蒸馏水，搅拌5mi n后测定溶液电导率。
电解质溶液中的电导率测定方法
电解质溶液中的电导率测定方法电解质溶液是指含有能够离解产生离子的化合物的溶液，其中的离子能够导电。
电导率是衡量电解质溶液导电性能的指标，通常用于研究溶液的离子浓度、离子活度以及溶解度等相关性质。
本文将介绍电解质溶液中的电导率测定方法，包括直接测定法、比例测定法以及间接测定法。
一、直接测定法直接测定法是通过测量电解质溶液两端的电压以及通过该溶液的电流来确定电导率。
这种方法需要使用电导率测量仪器，如电导率计或电阻计等。
在进行直接测定之前，首先需要准备好一定浓度的电解质溶液样品，并确保溶液无气泡及杂质。
然后将电导率测量电极插入溶液中，并连接到电导率测量仪器上。
根据电极之间的距离和电流密度的要求，设定合适的实验条件。
通过施加一个小电压，通常为几个毫伏，测量电解质溶液中的电流。
利用欧姆定律，可以计算出电解质溶液的电导率。
为了提高测量的精度和准确性，可以多次进行测量并取平均值。
二、比例测定法比例测定法是根据电解质溶液中离子浓度与电导率之间的比例关系来进行电导率的测定。
这种方法通常用于无法直接测量电导率的饱和溶液或高浓度溶液。
首先，需要制备一系列浓度不同的标准溶液，其中含有已知浓度的电解质。
然后，测量这些标准溶液的电导率，并绘制浓度与电导率之间的标准曲线。
接下来，测量待测溶液的电导率，并利用标准曲线计算出其浓度。
比例测定法的优点是可以用于高浓度溶液的测定，并且可以减少实验误差。
三、间接测定法间接测定法是通过测定电导率与其他溶液性质之间的关系，来间接推导出电解质溶液的电导率。
这种方法通常用于测定一些特殊性质的溶液，如浓度变化剧烈、含有其他电解质或非电解物质的溶液。
常用的间接测定方法包括测定溶解度、测定迁移数以及测定摩尔电导率等。
这些方法通过与溶液的其他性质进行关联，可以推导出电解质溶液的电导率。
需要注意的是，不同的电解质溶液可能需要使用不同的测定方法和仪器。
在进行电导率测定之前，应该了解所研究的电解质溶液的特性，并选择合适的方法来进行测量。
电解质溶液的电导率测定练习题
电解质溶液的电导率测定练习题电解质溶液的电导率是指溶液中电解质离子的导电能力。
通过测定电解质溶液的电导率可以了解其溶解度、电离度以及离子间的相互作用等信息。
本文将提供几个关于电导率测定的练习题，帮助读者巩固相关知识。
1. 问题一在实验室中，你准备测定稀盐酸溶液的电导率。
你将使用直流电阻法来测定溶液的电导度。
请描述实验步骤，包括所需仪器和其使用方法。
解答：实验步骤如下：1. 准备稀盐酸溶液，取适量的盐酸溶液加入蒸馏水中，稀释到所需的浓度。
2. 准备一个电导率仪，将电解质溶液样品导管浸入样品槽中。
3. 打开电导率仪的电源，并选择合适的测量范围。
4. 等待片刻，直到电导率仪读数稳定。
5. 记录所得的电导率数值。
所需仪器：- 盐酸溶液- 蒸馏水- 电导率仪电导率仪使用方法：1. 将电导率仪连接至电源。
2. 将电解质溶液样品导管浸入样品槽中。
3. 打开电导率仪电源，并选择所需的测量范围。
4. 等待片刻，直到电导率仪读数稳定。
5. 记录所得的电导率数值。
2. 问题二假设你需要测定NaCl溶液的电导率。
你知道样品溶液的浓度为0.1 mol/L，通过测量得到的电导率为6.2 Sm^-1。
请计算该溶液的电导率。
解答：电导率的计算公式为：电导率(σ) = 电导(κ) / 溶液的电导率导数 (L)已知：电导(κ) = 6.2 Sm^-1溶液的电导率导数 (L) = 0.1 mol/L根据计算公式，可得：σ = κ / L = 6.2 Sm^-1 / 0.1 mol/L = 62 Sm^2 mol^-1因此，该溶液的电导率为62 Sm^2 mol^-1。
3. 问题三假设你正在研究碱金属离子在不同溶剂中的电导率。
你已经测定了钾离子在水和乙醇中的电导率，并得到以下结果：- 水中的电导率：20 Sm^-1- 乙醇中的电导率：8 Sm^-1请解释这些结果可能的原因，并讨论不同溶剂对离子电导率的影响。
解答：钾离子在水中的电导率较高，为20 Sm^-1，而在乙醇中的电导率较低，为8 Sm^-1。
化学反应中的溶液的电导率测定
化学反应中的溶液的电导率测定在化学反应中，溶液的电导率测定是一个重要的实验方法，可以帮助我们了解溶液中物质的离子活动程度和电导性质。
通过测定溶液的电导率，我们可以了解溶液中的电离程度，从而推断出化学反应的进行程度和离子间的相互作用。
一、实验原理溶液中的电导率是衡量溶液中导电能力的指标。
通常情况下，电解质（如盐酸、硫酸等）在水中溶解时会产生离子，而非电解质（如蔗糖、乙醇等）在水中溶解时不产生离子。
这些离子通过带电粒子在溶液中的迁移而导电。
电导率通常用单位电导率（K）表示，根据电导率的定义，单位电导率是指具有相同纯度和温度的电解质溶液在1毫米宽度、1厘米长度的测定电池中的电导值。
单位电导率与电解质的浓度密切相关。
根据欧姆定律，电流的大小与电压成正比，与电阻成反比。
溶液的电导率（K）可以通过下式计算得出：K = (G × L) / A其中，G是电导，L是电解质溶液的长度，A是电解质溶液的截面积。
因此，为了测定溶液的电导率，我们需要测量电导、长度和截面积这三个参数。
二、实验仪器和试剂1. 电导计：用于测量溶液的电导。
2. 电导池：包含两个电极以及溶液的容器，用来放置待测溶液。
3. 毫升筒：用于准确配制溶液。
4. 稀释瓶：用于稀释溶液。
5. 电解质：如氯化钠、硫酸等，用于制备实验溶液。
三、实验操作1. 准备工作：先将电导池清洗、干燥，在电导极上点上少量电导膏。
2. 配制溶液：根据实验需求和预期浓度，使用毫升筒和稀释瓶准确配制待测电解质溶液。
3. 测量电导：将电导池插入待测溶液中，记录电导计的读数。
4. 测量长度和截面积：使用标尺测量电解质溶液的长度，并根据容器形状计算出截面积。
5. 计算电导率：使用上述测量结果代入公式 K = (G × L) / A 中，计算出溶液的电导率。
可以进行多次实验，取平均值以提高准确性。
四、实验注意事项1. 保持电导极清洁和干燥，以免影响电导的准确测量。
2. 确保电导池插入溶液中的深度一致，避免测量结果的误差。
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溶液电导率的测定
一、实验目的
1、掌握电导率的含义。
2、掌握电导率测定水质意义及其测定方法。
二、实验原理
电导率是以数字表示溶液传导电流的能力。
纯水的电导率很小，当水中含有无机酸、碱、盐或有机带电胶体时，电导率就增加。
电导率常用于间接推测水中带电荷物质的总浓度。
水溶液的电导率取决于带电荷物质的性质和浓度、溶液的温度和粘度等。
电导率的标准单位是S/m(即西门子/米)，一般实际使用单位为mS/m，常用单位µS/cm(微西门子/厘米)。
单位间的互换为1mS/m=0.01mS/cm=10µS/cm。
新蒸馏水电导率为0.05-0.2mS/m，存放一段时间后，由于空气中的二氧化碳或氨的溶入，电导率可上升至0.2-0.4mS/m；饮用水电导率在5-150mS/m之间；海水电导率大约为3000mS/m：清洁河水电导率为10mS/m。
电导率随温度变化而变化，温度每升高1℃，电导率增加约2％，通常规定25℃为测定电导率的标准温度。
由于电导率是电阻的倒数，因此，当两个电极(通常为铂电极或铂黑电极)插入溶液中，可以测出两电极间的电阻R。
根据欧姆定律，温度一定时，这个电阻值与电极的间距L(cm)成正比，与电极截面积A(cm2)成反比，即：R＝ρ×L/A。
由于电极面积A与间距L都是固定不变的，故L/A是一个常数，称电导池常数(以Q表示)。
比例常数ρ叫做电阻率。
其倒数1/ρ称为电导率，以K表示。
S＝1/R＝1/(ρ×Q), S表示电导率，反映导电能力的强弱。
所以，K＝QS
或K＝Q/R。
当已知电导池常数，并测出电阻后，即可求出电导率。
三、仪器与试剂
1、仪器：
（1）电导率仪：误差不超过1％
（2）温度计：0-100℃
（3）恒温水浴锅：25±0.2℃
（4）100ml烧杯
2、试剂：
纯水(电导率小于0.1mS／m)、待测溶液
四、实验步骤
1、接通电导率仪电源，预热约10min。
t——测定时溶液品温度（℃）。
六、思考题
1、如何对仪器进行校准？
答：将“选择”开关量程选择开关旋钮指向“检查”，“常数”补偿调节旋钮指向“1”刻度线，“温度”补偿调节旋钮指向“25”度线，调节“校准”调节旋钮，使仪器显示100.0μS/cm，至此校准完毕。
2、电导率与那些因素直接相关？
答：（1）温度：电导率与温度具有很大相关性。
金属的电导率随着温度的增高而降低。
半导体的电导率随着温度的增高而增高。
在一段温度值域内，电导率可以被近似为与温度成正比。
为了要比较物质在不同温度状况的电导率，必须设定一个共同的参考温度。
电导率与温度的相关性，时常可以表达为，电导率对上温度线图的斜率。
（2）掺杂程度：固态半导体的掺杂程度会造成电导率很大的变化。
增加掺杂程度会造成高电导率。
水溶液的电导率高低相依于其内含溶质盐的浓度，或其它会分解为电解质的化学杂质。
水样本的电导率是测量水的含盐成分、含离子成分、含杂质成分等等的重要指标。
水越纯净，电导率越低（电阻率越高）。
水的电导率时常以电导系数来纪录；电导系数是水在25°C 温度的电导率。
（3）各向异性：有些物质会有异向性 (anisotropic) 的电导率，必需用 3 X 3 矩阵来表达（使用数学术语，第二阶张量，通常是对称的）。