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1、實(shí)驗(yàn)一:電導(dǎo)率的測(cè)定及其應(yīng)用物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告專業(yè)班級(jí)YINGHUA姓名SANDY實(shí)驗(yàn)日期2011年9月13日同組姓名XIAO指導(dǎo)老師LUO實(shí)驗(yàn)名稱HAC電導(dǎo)的測(cè)定及其應(yīng)用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、測(cè)量KCI水溶液的電導(dǎo)率,求算它的無(wú)限稀釋摩爾電導(dǎo)率。2、用電導(dǎo)法測(cè)量醋酸在水溶液中的解離平衡常數(shù)。3、掌握恒溫水槽及電導(dǎo)率儀的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)原理1、電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率①電導(dǎo)率對(duì)于電解質(zhì)溶液,常用電導(dǎo)G表示其導(dǎo)電能力的大小。電導(dǎo)G是電阻R的倒數(shù),電導(dǎo)的單位是西門子,常用S表示。G=kA/Ik為該溶液的電導(dǎo)率l/A=Kcell,稱為電導(dǎo)池
2、常數(shù)。其意義是電極面積為及l(fā)m2、電極間距為lm的立方體導(dǎo)體的電導(dǎo),單位為S*ml。-Kcell可通過(guò)測(cè)定己知電導(dǎo)率的電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)而求得。然后把欲測(cè)溶液放入該電導(dǎo)池測(cè)出其電導(dǎo)值G,再得出k①摩爾電導(dǎo)率八mAm=K/CC為溶液濃度,單位mol.m-32、當(dāng)溶液的濃度逐漸降低時(shí),由于溶液中離子間的相互作用力減弱,所以摩爾電導(dǎo)率逐漸增大???tīng)杽谑└鶕?jù)實(shí)驗(yàn)得出強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液的摩爾電導(dǎo)率八m與濃度有如下關(guān)系:八…m為無(wú)限稀釋時(shí)的極限摩爾電導(dǎo)率,A視為常數(shù)可見(jiàn),以Am對(duì)C作圖得一直線,其截距即為A->m。3、弱電解質(zhì)溶液中,只有己電離部分才能
3、承擔(dān)傳遞電量的任務(wù)。在無(wú)限稀釋的溶液中可認(rèn)為弱電解質(zhì)已全部電離。此時(shí)溶液的摩爾電導(dǎo)率為Aoom,可用離子極限摩爾電導(dǎo)率相加求得。在弱電解質(zhì)稀溶液中。離子的濃度很低,離子間的相互作用可以忽視,因此在濃度C時(shí)的解離度a等于他的摩爾電導(dǎo)率Am與其極限摩爾電導(dǎo)率之比,即:a=八m/八°°m對(duì)于HAc,在溶液中電離達(dá)到平衡時(shí),電離平衡常數(shù)Kc與原始濃度C和解離度a有以下關(guān)系:1HAc====H++Ac-t=0COOK=ca/c(l-a)在一點(diǎn)溫度下K是常數(shù),因此可以通過(guò)測(cè)定Hac在不同濃度時(shí)的a代入上式求出K。a=Am/Aoom代入上式中得出:
4、K=cAm2/[cAoom(Aoom.am)]OOOOO或者cAm=(Aoom)2Kc(l/Am)-AoomKcoooo以cAm對(duì)1/Am作圖,其直線斜率為(Acx>m)2Kc,因此可算出K。OOO三、實(shí)驗(yàn)儀器、試劑儀器:梅特勒326電導(dǎo)率儀1臺(tái)、量杯(50ml)2只、移液管(25ml)3只、洗瓶1只、洗耳球1只試劑:10.00(mol/m-3)KCI溶液、100.0(mol/m-3)HAc溶液、電導(dǎo)水四、實(shí)驗(yàn)步驟1、打開(kāi)電導(dǎo)率儀開(kāi)關(guān),預(yù)熱5min。2、HAc溶液和電導(dǎo)水的電導(dǎo)率測(cè)定①用移液管準(zhǔn)確移入100.0(mol/m-3)HAc
5、溶液25.00ml。置于活淨(jìng),干燥的量杯屮。測(cè)其電導(dǎo)率3次,去平均值。①再用移液管準(zhǔn)確移入25.00ml已恒溫的電導(dǎo)水,置于上述量杯中。攪拌均勻后,測(cè)其電導(dǎo)率3次,取其平均值。②用移液管準(zhǔn)確移出25.00ml上述量杯中的溶液,棄去。再用移液管準(zhǔn)確移入25.00ml電導(dǎo)水置于上述量杯中。攪拌均勻后,測(cè)其電導(dǎo)率3次,取其平均值。③再用移液管準(zhǔn)確移入25.00ml電導(dǎo)水,置于上述量杯中。攪拌均勻后,測(cè)其電導(dǎo)率3次,取其平均值。④傾去電導(dǎo)池中的HAc溶液,用電導(dǎo)水洗凈量杯和電極。然后注入電導(dǎo)水,測(cè)定電導(dǎo)水的電導(dǎo)率3次,去平均值。⑤傾去電導(dǎo)池中
6、的電導(dǎo)水,量杯放回烘箱,電極用濾紙吸干。五、數(shù)據(jù)記錄與處理室溫:25°C大氣壓:lOOKpa實(shí)驗(yàn)溫度25°C己知數(shù)據(jù):25°CT10.00(mol/m-3)KCI溶液電導(dǎo)率=0.4113S.m-l;25°C下無(wú)限稀釋的Hac水溶液的摩爾電導(dǎo)率=3.9071*10-2S.m2.mol-l1.測(cè)定HAc溶液的電導(dǎo)率-1-4-122、數(shù)據(jù)處理l.HAc溶液的各組數(shù)據(jù)填入下表內(nèi):-3H2O以CAm對(duì)1/八m作圖得:由圖得出該直線的斜率k=(0.02847-0.01922)/(1.16*103-8.44*102)=2.93*10-5截距c=0.
7、0148OOOO因此由cAm=(Aoom)2Kc(l/Am)-A°°mKc方程得出ooK=k/(Aoom)2c=2.93*10-5/[(3.907*10-2)2*1000]=1.92*10-5誤差為(2.30*10-5-1.92*10-5)/2.30*10-5=0.16523六、結(jié)果討論一、誤差產(chǎn)生原因可能是配制溶液時(shí)濃度不是很準(zhǔn)確,有點(diǎn)誤差,還有就是操作過(guò)程中的誤差。主要誤差原因:1、溶液配制時(shí)的問(wèn)題:溶液時(shí)由大濃度向小濃度一瓶一瓶稀釋過(guò)來(lái)的。一旦某一瓶配制出現(xiàn)偏差,則將影響到后面的幾瓶,因此在溶液配制的時(shí)候要及其小心,我認(rèn)為這也是
8、影響實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性的一個(gè)很重要的因素。2、濃度較小時(shí),信號(hào)不明顯,即某個(gè)電阻改變一個(gè)大阻值,其示波器的變化不大,可能會(huì)導(dǎo)致大的偏差。二、結(jié)果與討論1、電解質(zhì)溶液導(dǎo)電主要與電解質(zhì)的性質(zhì),溶劑的性質(zhì),測(cè)量環(huán)境的溫度有關(guān),所以測(cè)電