电导法测定乙酸电离平衡常数(四川理工学院)_2.docx
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1、实验六电导法测定乙酸电离平衡常数一.实验目的:1.掌握电导、电导率、摩尔电导率的概念以及它们之间的相互关系。3.掌握电导法测定弱电解质电离平衡常数的原理。二.实验原理:1 .电离平衡常数片的测定原理在弱电解质溶液中,只有已经电离的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八:,可以用离子的极限摩尔电导率相加而得。而一定浓度下电解质的摩尔电导率八”与无限稀释的溶液的摩尔电导率人:是有区别的,这由两个因素造成,一是电解质的不完全离解,二是离子间存在相互作用力。二者之间有如下近似关系:二d(1)式中为弱电解质的电离度。对AB型弱电解质,如乙酸(即
2、醋酸),在溶液中电离达到平衡时,其电离平衡常数与浓度。和电离度的关系推导如下:CH3COOH-CH3COO+H+起始浓度C00平衡浓度c(1-)CaCa则A?以式(1)代入上式得:Kc=上一一(3)4m(一m)因此,只要知道人和An就可以算得该浓度下醋酸的电离常数Kco将式(2)整理后还可得:A;C=AKCmAmKc(4)由上式可知,测定系列浓度下溶液的摩尔电导率八“,将八C对I/.作图可得一条直线,由直线斜率可测出在一定浓度范围内K.的平均值。2 .摩尔电导率A的测定原理电导是电阻的倒数,用G表示,单位S(西门子)。电导率则为电阻率的倒数,用A表示,单位为Gm1o摩尔电导率的定义为:含有一摩
3、尔电解质的溶液,全部置于相距为Im的两个电极之间,这时所具有的电导称为摩尔电导率。摩尔电导率与电导率之间有如下的关系。Ar.=K/c(5)式中C为溶液中物质的量浓度,单位为mo1-m3o在电导池中,电导的大小与两极之间的距离/成反比,与电极的面积A成正比。G=A1(6)由(6)式可得K=KceiiG(7)对于固定的电导池,/和A是定值,故比值A为一常数,以IUn表示,称为电导池常数,单位为Di1为了防止极化,通常将伯电极镀上一层伯黑,因此真实面积A无法直接测量,通常将已知电导率K的电解质溶液(一般用的是标准的0.0100OmoI-1KC1溶液)注入电导池中,然后测定其电导G即可由(7)式算得电
4、导池常数Q皿当电导池常数Iun确定后,就可用该电导池测定某一浓度c的醋酸溶液的电导,再用(7)式算出小将c、X值代入(5)式,可算得该浓度下醋酸溶液的摩尔电导率。在这里的求测是一个重要问题,对于强电解质溶液可测定其在不同浓度下摩尔电导率再外推而求得,但对弱电解质溶液则不能用外推法,通常是将该弱电解质正、负两种离子的无限稀释摩尔电导率加和计算而得,即:=吸筌+匕聋1不同温度下醋酸八:的值见表Io表1不同温度下醋酸的:(Sm2mo1)温度/K298.2303.2308.2313.21023.9084.1984.4894.779三.仪器与试剂:DDBJ-350便携式电导率仪,电导电极,恒温槽,烧杯、
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