电导测定的基本原理

电导测定的应用

基本原理：

1.弱电解质电离常数的测定

本实验是通过对不同浓度HAc溶液的电导率的测定来确定电离平衡常数

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和电离度α有以下关系：

HAc H++ Ac-

t=0 C 0 0

t=t平衡C（1-α）CαCα

K= (Cα)2 =Cα2 （1）

C（1-α）1-α

当T一定时，K一般为常数，因此，在确定c之后，可通过电解质α的测定求得K。电离度α等于浓度为c时的摩尔电导率Λm与溶液无限稀释时的摩尔电导率之比，即

α=Λm/Λ∞m （2）

将（2）代入（1）

K= CΛ2m/ [Λ∞m（Λ∞m-Λm）] （3）

整理得

CΛm = K（Λ∞m）2 （4）

Λm- KΛ∞m

以CΛm对1/Λm作图，其直线的斜率为K（Λ∞m）2 ，如知道Λ∞m值（可有文献查得），就可算出K。

文献：25℃时无限稀释的HAc水溶液的摩尔电导率=3.907*10-2（S·m2·m-1）

电解质溶液的导电能力通常用电导G来表示，若将电解质溶液放入两平行电极之间，设电极的面积为A,两电极的间的距离为l,则溶液的电导G为：

G = к（A / l）

即к= G * 1 / A = G K cell（5）

式中к为该溶液的电导率，其单位是S.m-1；l/A为电导池常数，以K cell来表示，它的单位为m-1。

由于电极的l和A不易精确测量，因此在实验中用一种已知电导率的溶液先求出电导池的常数Kcell，然后再把欲测的的溶液放入该电导池中测出其电导值，在根据上式求出其电导率。

在讨论电解质溶液的电导能力时常用摩尔电导率（Λm）这个物理量。摩尔电导率与电导率的关系：

Λm=K/C （6）式中，C为该溶液的浓度，单位为mol.m-3；Λm的单位为S.m2.mol-1。

注意,当浓度C的单位是mol/L表示时,则要换算成mol/m3，后再计算。

而对于弱电解质Hac来说，由于其电导率很小，故得HAc溶液的电导率也包括水的电导率。所以

K HAc=K溶液-K H20 （7）

将（7）K HAc代入（6）。算出浓度c的HAc的Λm，以此Λm代入（4）再进行数据处理，才算出电离常数K

2.CaF2(或BaSO4)饱和溶液溶度积（K sp）的测定

利用电导发能方便地求出微溶盐的溶解度，再利用溶解度得到其溶度积值。CaF2的溶解平衡可表示为：

CaF2Ca2+ + 2F-

K sp=C(Ca2+)[C(F-)2]=4C3 （8）微溶盐的溶解度很小，饱和溶液的浓度则很低，所以（6）式中Λm可以认为就是Λ∞，C为饱和溶液中微溶盐的溶解度。

Λ∞（盐）= k（盐）/c(盐) （9）k (盐)是纯微溶盐的电导率。注意在实验中所测定的饱和溶液的电导值为盐与水的电导之和

G（溶液）=G(H2O)+G（盐）（10）这样，整个实验可由测得的微溶盐饱和溶液的电导利用（10）式求出G（盐），利用（5）式求出（盐），再利用（9）式求出溶解度，最后求出K sp。

3．电导滴定

在分析化学中常用电导测定来确定滴定的终点，称为电导滴定。当溶液混浊或有颜色，不能用指示剂变色来指示终点时，这个方法更显得实用，方便。电导滴定可用于酸碱中和、生成沉淀、氧化还原等各类滴定反应。其原理通常被滴定溶液中的一种离子与滴入试剂中的一种离子结合生成离解度极小的电解质或固体沉淀，使得溶液中原有的某种离子被另一种离子所替代，因而使电导发生改变。

仪器、试剂：

碱性滴定管（25ml）一支、DDS-11A电导率仪1台、移液管（25ml）一支、铂黑电极1支、锥形瓶（250ml）3个、烧杯（100ml）、NaOH标准溶液（0.1ml/dm3）、HAc（0.04mol.dm-3)、

磁力搅拌器。

实验步骤

方案一

一、电极的处理

接好DDS-11A电导率仪测量线路。（电导仪是用方法见附录）现将铂黑电极浸泡于蒸馏水数分钟，取出后用蒸馏水淋洗，用滤纸吸干电极上的水（勿碰！）

二、乙酸溶液浓度的测定--电导滴定

用25ml移液管移取HAc溶液于锥形瓶中，置于磁力搅拌器上，用标准NaOH 溶液滴定，同时测定溶液的电导率。

三、测定HAc溶液的电导率

用移液管向干燥洁净的100ml烧杯中加入25ml已标定的HAc溶液，插入铂黑电极测其电导率值。

用另一支干净移液管从上述烧杯中吸出25ml蒸馏水搅拌均匀，测其电导率。

再用第一支移液管从上述烧杯中吸出25mlHAc溶液，（注意管壁不带出溶液）弃去，并补充25ml蒸馏水，搅拌，测其电导率。

如此再稀释三次，共测出六种不同浓度HAc溶液的电导率。测毕，以蒸馏水洗净铂黑电极，浸入蒸馏水中。

四、测定蒸馏水的电导率

取100ml烧杯，用蒸馏水冲洗数次，盛蒸馏水，测其电导率。

方案二：

将电导滴定用于酸碱中和、沉淀反应等反映类型，作为四种不同类型的电导滴定曲线。

方案二：

用电导方法测定三种难溶盐饱和溶液的溶度积（K SP）

DDS-11A电导率仪的使用方法

DDS-11

为保证测量准确及仪表安全，须按以

下各点使用；

(1)

如不指零，可调整表头调整螺丝，

使表针指零。

(2)当电源线的插头被插入仪器的电源孔（在仪器的背面）后，

开启电源开关，灯即亮。预热后即可工作。

(3) 将范围选择器5扳到所需的测量范围（如不知被测量的大小，

应先调至最大量程位量，以免过载使表针打弯，以后逐档改变到所需

量程）。

(4) 连接电板引线。被测定为低电导（5μΩ-1以下）时，用光亮铂

电极；被测液电导在5μΩ-1-150mΩ-1时，用铂黑电极。

(5) 将校正测量换档开关扳向“校正”，调整校正调节器б，使指

针停在指示电表8中的倒立三角形处。

(6) 将开关4板向“测量”，将指示电表8中的读数乘以范围选择

器5上的倍率，即得被测溶液的电导度。

(7)在测量中要经常检查“校正”是否改变，即将开关4扳向“校

正”时，指针是否仍停留在倒立三角形处。