电导的测定及其应用—弱电解质的电离常数测量
基础化学实验实验6 电导法测定弱电解质(HAC)的电离常数
电解质溶液的电导与溶液中溶解的电解质总量及其
电离度有关。如果将含1 mol电解质的溶液放在相距1 m 的两个平行电极间，此时测得的电导，称为该电解质的 摩尔电导，用λ表示，则
k （ 1） 1000c 式中k为溶液的电导率；c为溶液的浓度。
3
实验步骤
1、恒温槽恒温至25±0.1 ℃
2、0.1 mol· L-1醋酸标准溶液的配制、标定及电导
率的测定移取1.4 mL冰醋酸于250 mL高纯水中，装入试 剂瓶、摇匀，用氢氧化钠标准溶液标定其准确浓度。 按表1，在3个50 mL烧杯中加入不同体积的醋酸 标准溶液和高纯水，将烧杯放入恒温槽中恒温5 min后，
实验 电导法测定弱电解质的 电离常数及难溶盐的溶解度
• 1 实验目的
• （1）学习电导法测定弱电解质电离常数的原理和
方法。
• • （2）学习电导法测定难溶盐溶解度的原理和方法。 （3）掌握电导率仪的使用方法。
2 实验原理
在外加电场作用下，电解质溶液中的阴、阳离子会
在两电极间定向移动，形成电流。其电流、电压和电阻
（2）能否用万用表来测电解质溶液的电导？ 答：不能用万用表来测量电解质溶液的电导。因为 万用表内的电池（直流电源）会与溶液形成回路，导致 电极产生电解作用，使电极表面附近的溶液组成发生变
化，从而使溶液的电阻发生改变，给电导的测量带来严
重的误差。只能用电导仪或电导率仪（采用交流电桥） 进行测量。
测定其电导率。
表1
烧杯 号 1 加入醋酸 标准溶液 体积/mL 6.00
醋酸溶液电导率的测定及电离常数的计算
醋酸溶液浓 加入纯 度 水 c / 体积/mL (mol·L-1) 18.00 电导率
电导法测弱电解质解离平衡常数实验报告
有关。为了比较不同电解质溶液的导电能力，人们引入了摩尔电导率的
概念: 在相距1m的两个平行电极之间，放入含有1mol的电解质溶液时该
溶液的电导称为摩尔电导率，用Λm表示。那么摩尔电导率与电导率之间
的关系为:
m k c
其中c为溶液的浓度。
弱电解质的解离度α随浓度的下降而增大，当溶液浓度趋于无限稀释，弱电
Байду номын сангаас
m m
k
m
c
c
k
m
α
c 2 Kc
mol.dm3 mS.dm1 mS.dm2.mol1
1
Kc mol.dm 3
注: 平均Kc =
。
六、思考题 1.影响准确测定溶液的电导率的因素有哪些？ 2.实验中为什么要先校正电导池常数？ 如何测定？ 3.什么叫溶液的电导、电导率和摩尔电导率？ 七、说明 25℃醋酸在水溶液中的Kc值为1.754×10-5mol.dm-3
电解质（如CH3COOH）Λm与c不是线形关系，故它不能像强电解质溶液
那样，从 m的 图A 外c 推至c=0处而求得Λm∞。根据离子独立运动定律，在无
限稀释的溶液中，离子运动是彼此独立的，互不影响，即电解质的摩尔电
导率等于正、负离子摩尔电导率之和:
m m m
弱电解质CH3COOH的Λm∞可由电解质HCl、CH3COONa即NaCl的Λm∞ 求得: m (CH 3COOH ) m (H ) m (CH 3COO )
Kc c 2 1
式中 Kc - 以浓度表示的解离平衡常数； α– 弱电解质的解离度； c– 弱电解质的总浓度。
已知c，测得α，即可按上式求得Kc。
测定解离度α的值采用电导法。
电导的定义是: 通过导体的电流与导体两端电势差之比。因此，电导是 电阻的倒数。电导的符号为G，电阻的符号为R，以公式表示，即
实验一 电导法测定弱电解质的电离平衡常数
实验一电导法测定弱电解质的电离平衡常数实验目的：通过电导法测定弱电解质的电离平衡常数，探究电导法测定电离平衡常数的原理和操作方法。
实验原理：弱电解质的电离平衡常数K为：K=α²C/(1-α) （其中，α表示电离度，C表示弱电解质的浓度）。
由于弱电解质的电离度很小，可以近似认为它的电离度是常数。
从电导率的角度出发，弱电解质的电导率可以表示为：κ=κ' + κ'' =kC(α +β)，其中，k是常数，κ'和κ''分别为弱电解质的电导率和电极电架电导率，α和β分别为弱电解质和溶剂（一般为水）的等效电导率。
通常实验中只能测量到总电导率，但是可以通过电导率对浓度和电离度的关系进行分析，进而计算出弱电解质的K值。
实验步骤：1.将所需量的KCl、NaCl和HCl等指定量的不同浓度的溶液加入电导池中。
在每次测量前，用去离子水清洗电导池。
2.打开电导计电源开关，选择对应的测量范围，将电导池放入电导计的电极架内。
3.读取电导计显示的电导率值，将其记到实验记录表中。
4.根据所加入的某一种量浓度的水溶液电离平衡常数的已知值，计算α和K值。
将计算结果记录到实验记录表中。
5.重复以上步骤，测定其他浓度水溶液的电导率和计算α和K值。
6.将α和K值以绘制α和C的曲线等形式呈现。
通过分析α和C的曲线，确定弱电解质的电离平衡常数K。
实验注意事项：1.电导池在使用前需清洗，以保证测量结果的准确性。
2.一定要记录所有测量数据，保证测量结果的可重复性。
3.将实验结果以图表等形式呈现，进行分析和论证。
实验结果：所得结果表明，电导法测定弱电解质的电离平衡常数是可靠准确的。
通过实验，还可以得到弱电解质电离度与浓度的变化规律，进一步了解了电解质溶液中的离子平衡关系。
电导法测定弱电解质的电离常数.ppt
一、实验目的与要求 1、用电导法测量电解质溶液的电离平衡常数。 2、了解溶液的电导、电导率、摩尔电导率的基 本概念。 二、实验原理 电导是电阻的倒数，其物理意义是：当导体 两端的电位差为1伏特时所通过的电流强度。 在电导池的情况下，电导（G）的大小与两 电极之间的距离（L）成反比，与电极的面积 （A）成正比：
恒温10分钟进行测量其电导率。用同样方法 测定另两种浓度醋酸溶液的电导率。 4、测量完毕后，倒去醋酸液，洗净电导池及 铂黑电极，电导池中注入电导水，测其电导 率。 五、注意事项 温度对电导有很大的影响，所以整个实验必 须在同一温度下进行。 六、数据处理 1、计算各浓度醋酸溶液的摩尔电导率Λm， 电离度α，电离常数Kc。
2、298K时，无限稀释溶液中离子的无限稀 释离子摩尔电导率 Λm ∞ ＝349.8×10-4S· m2· mol-1， Λm ∞ ＝40.9×10- 4S· m2· mol-1。 七、思考题： 1、能否用电桥测电导？ 2、实验中为何用镀铂黑电极？使用时应注意 哪些事项？
开关
电导率仪的结构
量程
显示屏
醋酸在溶液中电离达到平衡时，其电离平衡常数 （Kc）与浓度（C）和电离度（α）有如下关系：
c 2 Kc 1
（10－3）
在一定温度下Kc是一常数，因此可通过测定醋酸 在不同浓度下的电离度来计算Kc值。 根据电离学说，弱电解质的电离度α随溶液的稀释 而增大，当溶液无限稀释时，则弱电解质全部电离， 在一定温度下，溶液的摩尔电导与离子的真实浓度 成正比，因而也与电离度（α）成正比，所以弱电 解质的电离度（α）应等于溶液在浓度为C时的摩 尔电导率Λm 和溶液在无限稀释时的摩尔电导率Λm ∞ 之比，即：
G＝A/L （10－1） Λ称为电导率，即L为1米2时溶液的电导，其值与电 导池的结构无关。 电解质溶液的电导不仅与温度有关，而且还与 溶液的浓度有关，因此通常用摩尔电导这个量值来 衡量电解质溶液的导电本领。 摩尔电导的定义如下：含有1摩尔电解质的溶 液全部置于相距为1米的两个电极之间，此时两电 极之间的电导率称为摩尔电导率（ Λm ）。摩尔电 导率与电导率之间有如下关系： Λm ＝Λ/C （10－2） 式中C为溶液的摩尔浓度。
电导的测定及其应用
实验四 电导的测定及其应用【目的要求】1. 了解溶液电导、电导率的基本概念，学会电导率仪的使用方法。
2. 掌握溶液电导的测定及应用，并计算弱电解质溶液的电离常数及难溶盐溶液的Ksp 。
【实验原理】1. 弱电解质电离常数的测定AB 型弱电解质在溶液中电离达到平衡时，电离平衡常数K C 与原始浓度C 和电离度α有以下关系：αα-=12C K C (1) 在一定温度下K C 是常数，因此可以通过测定AB 型弱电解质在不同浓度时的α代入(1)式求出K C 。
醋酸溶液的电离度可用电导法来测定，图2-14-1是用来测定溶液电导的电导池。
将电解质溶液注入电导池内，溶液电导(G )的大小与两电极之间的距离l 成反比，与电极的面积A 成正比：G ＝κA /l（2）式中，l /A 为电导池常数，以K cell 表示；κ为电导率。
其物理意义：在两平行且相距1m ，面积均为1m 2的两电极间，电解质溶图2-14-1 电导池 液的电导称为该溶液的电导率，其单位以S ·m -1表示。
由于电极的l 和A 不易精确测量，因此实验中用一种已知电导率值的溶液，先求出电导池常数K cell ，然后把待测溶液注入该电导池测出其电导值，再根据(2)式求出其电导率。
溶液的摩尔电导率是指把含有1mol 电解质的溶液置于相距为1m 的两平行板电极之间的电导。
以Λm 表示，其单位为S ·m 2·mol -1。
摩尔电导率与电导率的关系：Λm ＝ κ/C (3)式中，C 为该溶液的浓度，其单位为mol ·m -3。
对于弱电解质溶液来说，可以认为：α＝ Λm /Λ∞m (4)Λ∞m 是溶液在无限稀释时的摩尔电导率。
把(4)代入(1)式可得：()mm m mC C K Λ-ΛΛΛ=∞∞2 (5)或第二篇 基础实验2 ()C CK K C ∞∞Λ-ΛΛ=Λm m2m m 1(6) 以C Λm 对 1/Λm 作图，其直线的斜率为 (Λ∞ m )2K C ，若已知Λ∞m 值，就可求算K C 。
电导法测定弱电解质的电离常数实验步骤
电导法测定弱电解质的电离常数实验步骤1．调节恒温水浴温度为25.00±0.1℃首先打开恒温水浴开关, 按“回差”键将回差设为0.1。
然后按“”键, 使十位数字开始闪动, 按“▲”键为增加, 按“▼”键为减少, 将十位设为“2”；接着再按“”键, 使个位数字开始闪动, 同上面方法, 将个位设为“5”, 其余各键均为“0”, 再按“”键, 使“工作”指示灯亮。
打开加热器开关, 先置于强档, 当温度与所设温度只差2℃（即23℃）时, 将加热器置于弱档。
将水搅拌开关打开置于弱档。
恒温。
3.2. 0.05mol/l和0.025mol/l浓度的醋酸溶液的配制4.用移液管移取25.00ml0.1mol/l浓度的醋酸溶液, 注入50 ml容量瓶中,然后加蒸馏水至满刻度并摇匀即成, 其浓度即为原溶液浓度的1/2, 即0.05mol/l。
然后用刚配好的0.05mol/l醋酸溶液采取同样方法配制0.025mol/l浓度的醋酸溶液。
5.交流电桥线路的连接（已连好）按图用导线连接电桥线路, 低频信号发生器输出频率为1000Hz,滑动变阻器触头置于50Ω处, 接通各自电源, 观察示波器屏幕, 如果出现稳定的正弦波形, 说明接线正确, 仪器工作状态正常。
4. 电导池常数的测定4. 1 将电导电极和试管用蒸馏水洗净, 然后用少量0.01mol/l的KCl溶液洗3次。
在试管中加入1/4～1/3容积的KCl溶液, 插入电导电极, 此时液面超过电极铂片1～2厘米。
将试管置于恒温水浴中恒温10分钟以上。
4.. 将电阻箱的所有档位旋至0处，然后从最大档位（×1000）开始调节，每旋转一格，观察示波器屏幕上的正弦曲线的波幅变化，调至波幅最小为止。
依次调节下一个档位.×100，×10，×1），最终使得屏幕上波幅最小，尽量形成一条直线，这时可认为电桥达到平衡状态，将电阻箱各档位的读数相加，即为电阻箱阻值。
实验十一 弱电解质电离常数的测定(电导法)B
实验十一弱电解质电离常数的测定(电导法)11化学覃创林20110765143 2014.3.31一、目的要求1．了解溶液电导的基本概念。
2．学会电导(率)仪的使用方法。
3．掌握溶液电导的测定及应用。
二、基本原理以cΛm对1/ Λm作图，其直线的斜率为(Λm∞)2K c，如知道Λm∞值，就可算出K c。
三、仪器试剂电导仪（或电导率仪）、恒温槽、电导池、电导电极、容量瓶（100ml）5只、移液管（25ml、50ml各1个）、洗瓶、洗耳球0.0100mol/LKCl溶液、0.1000mol/LHAc溶液四、实验步骤1．用50ml容量瓶将原始醋酸溶液（0.1000mol/L）进行2倍、4倍、8倍稀释，得到4种不同浓度的醋酸溶液。
2．将恒温槽温度调至25℃或30℃。
3．测定电导池常数K cell=l/A4．测定电导水的电导（率）5．测定HAc溶液的电导（率）五、数据记录与处理1.实验条件2．电导池常数K cell=l/A25℃或30℃时，0.0100mol/ dm-3 KCl溶液电导率（查手册）表1 0.0100mol/ dm-3 KCl溶液的k值记录（25℃）电导池常数K cell=l/A=/m-13．醋酸溶液的电离常数表2 电导水的电导率k的测定记录表3 不同浓度醋酸溶液的k值记录4．作图求结果以cΛm对1/ Λm作图，其直线的斜率为(Λm∞)2K c，如知道Λm∞值，就可算出K c。
表4 醋酸溶液的各组数据入表根据公式，且由上图已知斜率可得：(Λm∞)2K c=0.0009 查表计算得Λm∞=39.05×10-3 S·m2·mol-1所以解得K c=0.59六、思考题1．本实验为何要测水的电导率？答：水的电导率相对弱电解质的电导率是不能忽略的，因此要测定水的电导率。
2．实验中为何用铂黑电极？使用时注意事项有哪些？答：铂黑电极上镀铂黑是为了增大电机面积，减小电流密度，防止电极极化。
物化实验指导-电导法测定弱电解质的电离常数
实验二 电导法测定弱电解质的电离常数一、目的要求1．了解溶液的电导，电导率和摩尔电导率的基本概念。
2．学时用电导法测定醋酸的电离平衡常数。
3．掌握电导率仪的使用方法。
二、实验关键1．浓度和温度是影响电导的主要因素，故移液管和容量瓶必须清洗干净，浓度配制要准确；测定电导时电极必须与待测溶液同时一起恒温。
2．测电导水的电导时，铂黑电极要用电导水（去离子水）充分冲洗干净，测定中电极不可互换。
三．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弱电解质已全部电离，此时溶液的摩尔电导率为∞Λm ，而且可用离子极限摩尔电导率相加而得：∞-∞+∞Λ+Λ=Λ , , m m m∞+Λ , m 和∞-Λ , m 分别为无限稀释时的离子电导。
对乙酸在25℃时，∞Λm ＝349.82＋409＝390.8 S ·cm 2·mol －1。
一定浓度下的摩尔电导率m Λ与无限稀释的溶液中的摩尔电导率∞Λm 是有差别的。
这是由两个因素造成，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 Λ通常称为表观摩尔电导率。
根据电离学说，弱电解质的电离度α随溶液的稀释而增大，当浓度c →0时，电离度α→1。
因此在一定温度下，随着溶液浓度的降低，电离度增加，离子数目增加，摩尔电导增加。
在无限稀释的溶液中α→1，m Λ→∞Λm ，故α＝∞ΛΛmm 根据电离平衡理论，当醋酸在溶液中达到电离平衡时，其电离常数K 与初始浓度C 及电离度α在电离达到平衡时有如下关系：αα-=12C K 将α＝∞ΛΛmm 代入上式，得到 )(2m m m m C K Λ-ΛΛΛ=∞∞ 在一定温度下，由实验测得不同浓度下的m Λ值，由上式可得C m Λ＝K ∞Λm 2mΛ1－K ∞Λm 以C m Λ对mΛ1作图得一直线，其斜率为K ∞Λm 2 ，截距为K ∞Λm 。
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电导的测定及其应用—弱电解质的电离常数测量
一、实验目的
1.掌握电桥法测量电导的原理和方法；
2.测定电解质溶液的当量电导，并计算弱电解质的电离平衡常数K。
二、实验原理
1.电解质溶液的导电能力通常用电导G表示，其单位是西门子，用符号S 表示。
如将电解质溶液中放入两平行电极之间，电极间距离为l,电极面积为A，则电导可以表示为：
k：电解质溶液的电导率，单位为S·m-1，l/A：电导池常数，单位为m-1，电导率的值与温度、浓度、溶液组成及电解质的种类有关。
在研究电解质溶液的导电能力时，常用摩尔电导率Λm来表示，其单位为S·m2·mol-1。
Λm与电导率k和溶液浓度c的关系如下所示：
2.摩尔电导率Λm随着浓度的降低而增加。
对强电解质而言，其变化规律可以用科尔劳斯（Kohlraus c h）经验式表示：
为无限稀释摩尔电导率。
在一定温度下，对特定的电解质和溶剂来说，A为一常数。
因此，将摩尔电导率Λm对c1/2作图得一直线，将直线外推与纵坐标的交点即为无限稀释摩尔电导率之比，即用下式表示：
在一定温度下，对于AB型弱电解质在水中电离达到平衡时有如下关系：
该反应的解离平衡常数K与解离度α有如下关系：
由此可以看出，如果测得一系列不同浓度AB型溶液的摩尔电导率Λm，然后以1/Λm对cΛm作图可得到一条直线，其斜率m等于，如果知道无限稀释摩尔电导率的数据，即可求得解离平衡常数K。
三、仪器与药品
SLDS-I型数显电导率仪SYP-Ⅲ型玻璃25mL移液管恒温水槽DJS-1C型铂黑电极50ml量筒、100ml量筒250ml锥形瓶洗耳球
KCl溶液（0.1mol.L-1）HA c溶液（0.1mol.L-1）蒸馏水滤纸
四、实验步骤
1.调节恒温水槽温度为25℃，打开电导率仪预热10分钟。
2.用容量瓶将0.1mol·L-1HA c溶稀释成为：0.0500mol·L-1、0.0200mol·L-1、0.0100mol·L-1、0.0050mol·L-1、0.0020mol·L-1五种溶液。
同样地，将0.01mol·L-1的NaCl溶液分别稀释成：0.0050mol·L-1、0.0020mol·L-1、0.0010mol·L-1、0.0005mol·L-1、0.0002mol·L-1。
3.倾去电导池中的电导水，用少量的0.10mol·L-1KCl溶液荡洗两次后，装入0.01mol·L-1KCl溶液，使液面超过电极2c m，置于恒温槽10min，待电导池温度稳定后，打开电桥电源，读出R3的数值。
4.倒去KCl溶液，洗净电导池，用电导水洗涤后再用少量0.0050mol·L-1HA c 荡洗两次，最后注入0.0005mol·L-1HA c溶液，测定其电导。
同法依次测定0.0010mol·L-1、0.0020mol·L-1、0.0500mol·L-1、0.1000mol·L-1HA c溶液的电导。
5.倒去HA c溶液，洗净电导池，用电导水洗涤后用少量0.0005mol·L-1NaCl 荡洗两次，最后注入0.0005mol·L-1NaCl溶液，测定其电导。
同法依次测定0.0010mol·L-1、0.0020mol·L-1、0.0500mol·L-1、0.1000mol·L-1HA c溶液的电导。
6.倒去NaCl溶液，洗净电导池振荡洗涤，测定电导水电导，实验完毕后，将电导池浸在电导水中。
然后关闭电桥装置和恒温槽的电源。
五、数据记录与处理
1.不同浓度NaCl溶液的电导率
已知：25℃下0.01000mol·L-1KCl溶液电导率κ=0.1413S·m-1。
实验温度：25℃。
测得：0.01000mol·L-1KCl溶液电阻R=413.6Ω，电导水电阻R=3246Ω。
计算得：
KCl溶液电导池常数：K cell=R×κ=0.1413S·m-1×413.6Ω=58.4m-1。
电导水的电导率：κ=K cell/R=1.8×10-2S·m-1。
实验数据记录处理表1
以摩尔电导率Λm对c1/2作图得一直线，将直线外推可以求得25℃下NaCl 溶液的无限稀释摩尔电导率。
根据上表作图如下：
由上图可知：NaCl=71.00×10-4S·m2·mol-1。
=HCl+NaAc-
HAc
=425.50×10-4+91.70×10-4-71.00×10-4=4.46×10-2S·m2·mol-1。
NaCl
（已知：温度为25℃的条件下HCl=425.50×10-4S·m2·mol-1，
=91.70×10-4S·m2·mol-1。
）
NaAc
2.不同浓度醋酸溶液的电导率
实验数据记录处理表2
以醋酸的1/Λm对cΛm作图得一直线，其斜率m为：，便可以求得醋酸的解离平衡常数K。
根据上表作图如下：
由上图可知：斜率m=22034S-2·m-1·mol，由此便可以得出平衡常数K。
六、误差分析
1.移液管使用时存在误差，使得溶液浓度非理想浓度；
2.更换待测液时，电导率仪的电极与未洗干净或未擦干，导致误差；
3.温度控制没有一直保持在25℃，对实验有一定的影响；
4.实验采用的是蒸馏水而并非是电导水，这也会产生一定的误差.。
七、思考题
1.为什么电桥的交流电源选择在1000Hz/s，频率更高或更低对电导的测定会有什么利弊？
答：测定时必须采用交流电，以消除极化对电极及电解质溶液的影响。
交流电的频率一般为1000Hz左右，过高过低均对测量有影响；（因为，在电容器和电压一定的条件下，交流电的频率与电流强度成正比关系.频率过高，电流强度过大，会产生极化；频率过低，电流强度过小，测量电阻则过高）。
2.为什么要测电导池常数？如何得到该常数？
答：因为电导池的体积难以精确测量，因此用已知电导值的溶液先求出电导池常数K cell更加精确。
电导池常数是衡量一个电导池导电性能的一个重要物理常数，电导池又称电导电极，由两片固定在玻璃支架上的铂片组成。
其距离与面积之比l/A称为电导池（电极）常数（cellconstant)。
一般情况下，电极常形成部分非均匀电场。
此时，电极常数必须用标准溶液进行确定。
标准溶液一般都使用KCl溶液这是因为KCl的电导率的不同的温度和浓度情况下非常稳定、准确。