溶液电导的测定——测HAc的电离平衡常数
一、实验目的
(1)掌握电导测定的原理和电导率仪的使用方法;
(2)通过实验验证电解质溶液电导率与浓度的关系;
(3)掌握电导法测定弱电解质的电离平衡常数的原理和方法。
二、实验原理
电解质溶液属于第二类电子导体,它是靠正负离子的定向迁移传递电流,溶液的导电本领可用电导率来表示。
将电解质溶液放入两平行电极之间,两电极距离为[m],两电极面积均为A[m2],这时溶液的电阻是:
所以
(1)
电导池常数或电极常数可用标准溶液(常用氯化钾溶液)标定。用已知电导率
的氯化钾溶液放入电导池中,在测定其电阻
之后,即可求得电导池常数
。应用同一个电导池,便可通过电阻的测量求其它电解质溶液的电导率。
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 的两平行电板电极之间的电导,其单位为S·m2·mol-1。摩尔电导率与电导率和浓度的关系为:
(2)
无限稀释摩尔电导率:溶液在无限稀释时的摩尔电导率,无论强弱电解质,此时均全部电离,符合离子独立移动定律:
。
随浓度变化的规律,对强弱电解质各不相同,对强电解质稀溶液可用下列经验公式表示:
(3)
将对
作图,外推可求得
。
对弱电解质来说,可以认定它的电离度等于溶液在浓度为c时的摩尔电导率
和溶液在无限稀释时的摩尔电导率
之比,即:
(4)
AB型弱电解质在溶液中电离达到平衡时,电离平衡常数与浓度c和电离度
有以下关系:
可改写为直线方程: (5)
以对
作图为一直线,从直线斜率和截距可求得
和
。按照标准写法,c应为
,
为1mol·dm-3,
应为