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物理化学实验十三：离子迁移数测定
物理化学实验十三：离子迁移数测定
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物理化学实验十三：离子迁移数测定
实验十三 离子迁移数的测定
一、实验目的
1．掌握希托夫法和 界面移动法测定离子迁移数的原理和方法
三．实验步骤
1．洗净所有的容器。用少量·L-1AgNO3溶液洗涤希托夫迁移管
3次，然后在
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迁移管中装入该溶液，迁移管中不应有气泡，并使
A、B活塞处于导通状态。
2．铜电极放在6mol·L-1HNO3溶液中稍微洗涤一下，以除去外表的氧化层，用蒸馏水
冲洗后，将作为阳极的两片铜电极放人盛有镀铜液的库仑计中。
将铜阴极用无水乙醇淋洗一
下，用热空气将其吹干(温度不能太高)，在天平上称重得m1，然后放入库仑计。
3．按图2接好测量线路。接通直流稳压电源，通过调节使电流在
10mA左右。
4．通电lh后，关闭电源。并立即关闭
A、B活塞。取出库仑计中的铜阴极，用蒸馏水
冲洗后，用无水乙醇淋洗，再用热空气将其吹干，然后称重得
m2。
5．取中间区AgNO3溶液25mL和原始AgNO3溶液，分别称重并滴定分析其浓度。假设
中间区溶液的滴定结果与原始的相差太大，那么实验须重做。
6．分别将阴、阳极区的AgNO3溶液全部取出，放入质量的锥形瓶称重。
然后分别
参加5mL-1HNO3溶液和1ml硫酸铁铵饱和溶液，用
·L-1KCNS溶液滴定，
至溶液呈淡红色，使劲摇晃也不褪色为止。
四．数据处理
1．根据法拉第定律和库仑计中铜阴极的增重计算通过迁移管的总电荷量〔 Q〕，计算
公式为：
式中F为法拉第常数(96500C)，Mcu为铜的摩尔质量。
2．根据原始溶液的滴定分析结果，计算出原始溶液中
AgNO3的量。
3．根据通电后阳极区溶液的滴定分析结果，计算出阳极区溶液中
AgNO3的量。
4．根据计算结果和上述一系列公式分别求出Ag+和NO3
-的迁移数。
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图2 希托夫法测定离子迁移数线路图
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五．问题讨论
1．希托夫法测定离子迁移数的优点是原理简单，其缺点是不易得到准确的结果。界面
移动法直接测定溶液中离子的移动速率， 根据所用迁移管的截面积和通电时间内界面移动的
距离以及通过的电荷量来计算离子的迁移数， 该方法具有较高的准确度， 但问题是如何获得
鲜明的界面和如何观察界面移动， 所以实验的条件比拟苛刻。 电动势法那么是通过测量浓差电
池的电动势和计算得到离子的迁移数，该法也是由于实验的条件比拟苛刻而不常用。
2．由于离子的水化作用，离子在电场作用下是带着水化壳层一起迁移的，而本实验中
计算时未考虑该因素。 这种不考虑水化作用测得的迁移数通常