实验电导法测定乙酸解离常数.doc

蚀实验九电导法测定乙酸解离常数蚆一、;、电导池常数、溶液电导(或电导率)等相关基本概念;、实验原理根据Arrhenius(阿累尼乌斯)的电离理论,弱电解质与强电解质不同,它在溶液中仅部分解离,,设c为乙酸的原始浓度,αc为解离度,其解离平衡为: 电离刚开始时:c 0 0电离平衡时:c(1-αc) cαc cαc设其解离常数为K,则К=cαc2/(1-αc)(1)由电化学理论可知,浓度为c的弱电解质稀溶液的解离度αc应等于该浓度下的摩尔电导率∧m和溶液在无限稀时的摩尔电导率К之比,即αc=∧m/∧∞m(2)将(2)代入(1)式得:(3) 在上式中,c为已知,∧m通过本实验求得,∧∞m尽管随温度的变化而变化,但仍然可以应用离子独立运动定律计算得到.(4),∧∞m(HAc)-4S·m2·mol-,∧∞m,t(H+)=λ∞m,25°C(H+)[1+(t-25)] =×10-4×[1+(t-25)]S·m2·mol-1∧∞m,t(H+)=λ∞m,25°C(AC-)[1+(t-25)] =×10-4×[1+(t-25)]S·m2·mol-1 如何求得指定温度和浓度下的摩尔电导率∧m呢?我们通过测盛有稀溶液的电导池里的电导G或电导率К的方法来解决. G=1/R=A/ρ·l=κ·A/l;当浓度c的单位用mol·L-1表示而摩尔电导率∧m的单位用S·m2·mol-1表示时,∧m=(5) 图6-1电导池式中电导率κ的单位是S·m-1,为测量的电导电极两极片间的间距,A为电极片的截面积,对于一个固定的电导池,l和A都是定值,故比值l/A为一常数,=Kcell/R (6) 根据以上关系,只要我们在指定温度下测得不同浓度下的电导率κ(用电导率仪)或溶液的电阻(用1000Hz交流电下的惠斯通电桥测),就可以计算出摩尔电导率∧m,再根据式(3),,先用已知电导率的KCl标准溶液测出那个条件下的特征电阻值RS,算出Kcell;然后使用同一电导池测定待测乙酸溶液的电阻Rx,最后就可以得到解离常数K 图6-2惠茨通电桥示意图 R0为某一固定值的电阻,有四个;R3为电阻箱;Rx为待测电阻(即电导池溶液的);G为电桥平衡检测器(可以是检流计、示波器、耳机等,本实验采用的是示波器);F为电桥电源,提供适当频率的交流电;B点为活动接点,,示波器上的正弦波的振幅会变小,当电桥平衡即D、B两点的电势相等时,. 之所以选用交流电而不选用直流电来测电导(或电阻),是因为直流电最大限度地增大了电极表面的电流密度,电极发生极化,尽管直流电不会产生电容、电感的干扰(直流电导法只适合于电阻较大的介质,且一般需要使用可逆电极,如Ag-AgCl|电极).使用交流电和给铂电极表面镀上一层致密的"铂黑"以增大电极表面积,,从上面的