NaCl在水中的活度系数 - 研究

NaCl 在O H 2中活度系数的测定

一、目的与要求

（1）了解电导法测定电解质溶液活度系数的原理。 （2）了解电导率仪的基本原理并熟悉使用方法。 二、基本原理

由Debye-H ückel 公式

I

a B Z Z A f +••-

=-

+±1lg (1)

以及Osager-Falkenhangen 公式

I

a B I

B B ++•=1-

2010）λ（λλ (2)

可以推出公式：)(lg 02

01λλλ-+••=

-+±B B Z Z A f （3）

令2

01B B Z Z A a +••=

-+λ,则式(3)就变为：)(

lg 0λλ-•=±a f （4） 式（4）中，2

36

)

(108246.1T A ε⨯=

；)

1()(10801.223

61q T q Z Z B +•••⨯=

-+ε；2

1

2)(25.41）η（εT Z Z B -++=

;

ε为溶剂的介电常数；η为溶剂的黏度;T 为热力学温度;0λ为电解质无限稀释摩尔导电率,单位为1

2

-••mol cm S ;λ为电解质摩尔导电率;I 为溶液的离子强

度;0

00

0-

++--

+-+-

+•+•+•+•=L Z L Z L L Z Z Z Z q ；00-+L L 、是正、负离子的无限稀释摩尔导电率；-+Z Z 、是正、负离子的电荷数。

对于实用的活度系数±γ（电解质正、负离子的平均活度系数）则有： )001.01(vmM f +=±±γ （5） 所以 )001.01lg(lg lg vmM f +-=±±γ （6）

把式（4）代入式（6）得：)001.01lg()(lg 0vmM a +--=±λλγ （7）

式（7）中，M 为溶剂的摩尔质量，单位为1

-•mol g ；v 为单个电解质分子的正、负离子数目的总和（即-++=v v v ）；m 为电解质溶液的质量摩尔浓度，单位为1

-•kg mol 。稀溶液中：c m ≈。

()c

3

-10-⨯=

剂液

κκλ （8） 式（8）中，κ为溶液或溶剂的电导率（单位一定要用cm S /μ）。

注意：以上各式只适用于非缔合式电解质溶液，且溶液浓度在0.11

-•kg mol 以下。 三、仪器与试剂

DDS-11A 型电导率仪(上海精科);SWQ 智能数字恒温控制器(南京桑力电子设备厂); SYP 型玻璃恒温水浴(南京桑力电子设备厂)

25mL 容量瓶（5个），50mL 小烧杯（5个），大试管（5个） 四、实验步骤

1、打开电导率仪预热，打开恒温水浴并设置为25℃。

。

4、将待测溶液润洗电导电极并将溶液置入恒温槽中5min ，按照水到0.05mol/L 溶液的顺序进行测定。

五、数据记录及处理

按照c

3-10-⨯=）κ（κλ剂液和)001.01lg()(lg 0vmM a +--=±λλγ处理结果如下：

Bx A Y +=（A=0.97639 B=-0.34388）

γ±

m(mol/kg)

298K 时活度系数与浓度的关系图

3、结果与讨论

（1）由以上表和图可以看出，当温度一定时，NaCI 浓度增加时，正、负离子之间静电吸引作用增强，电解质溶液中溶剂化自由离子浓度相对降低，导致活度系数逐渐减小。随 浓度的增加，电解质溶液活度系数降低。

（2）用电导法测出活度系数数据与文献值相比较并计算相对误差得表如下，因相对误差随溶液浓度的增加而增加，因此，只要电解质溶液浓度不是很高。用电导法测出准确度还是很高的，故本实验采用此方法。

电导法测出活度系数数据与文献值相比较计算相对误差

六、实验小结

误差分析

本次数据虽达到预期效果但是仍有一定的误差。经分析误差如下：（1）仪器老化测量数值不是很准确

（2）溶液温度不是很均匀，测量的温度不全是298K

（3）定容的容量不是很准确