离子迁移数的测定.ppt

关于离子迁移数的测定
第1页，讲稿共24张，创作于星期二
一、实验目的
1、掌握界面移动法测定离子迁移数的原理和方法
2、掌握LQY离子迁移数测定装置的使用
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二、实验原理
当电流通 。在上面的实
验装置中，通电时， H+向上迁移，Cl-向下迁移，在Cd阳极上Cd氧
化，进入溶液生成CdCl2，逐渐顶替HCl，在管中形成界面。由于溶
液要保持电中性，且任一截面都不会中断传递电流， H+迁移走后的
区域， Cd2+紧紧地跟上，离子的移动速度（v）是相等的，
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二、实验原理
由此可得：
即在CdCl2溶液中电位梯度是较大的，因此若H+因扩散作用落入
CdCl2溶液层。它就不仅比Cd2+迁移得快，而且比界面上的H+也
要快，能赶回到HCl层。同样若任何Cd2+进入低电位梯度HCl溶
液，它就要减速，一直到它们重又后于H+为止，这样界面在通电
过程中保持清晰。
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二、实验原理

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三、仪器和试剂
LQY 离子迁移数测定装置（南京桑力电子设备厂）
秒表
迁移管
铜丝
铁架台
滴管 2个
50mL烧杯 2个
HCl （) mol·dm-3
HCl mol·dm-3
甲基紫(或甲基橙)
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三、仪器和试剂
界面移动法测定迁移数一般线路图


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四、实验步骤
(1) mol·dm-3盐酸, 加入少许甲基紫，使溶液呈深蓝色。并用少许该溶液洗涤迁移管2-3次后，将溶液装满迁移管，用滤纸擦净迁移管外面，并插入Ag电极。
（2）按下图接好线路，Cd作正极、 Ag作负极，注意先把仪器的电流粗调和电流细调沿逆时针方向旋到最小，再打开电源。此时仪器输出电压显示接近零，否则立即关闭电源，检查线路或迁移管中是否有气泡。
（3），迁移管中会出现蓝色界面，当其超过橡胶管的高度后，应尽快开始开动秒表计时，，，停止计时，将电流细调逆时针旋到最小，关闭电源，再取下电极夹。倒出溶液，重复一次。
（4）改变盐酸浓度，改变电流，测两次。
（5）洗净迁移管、烧杯等。
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五、讨论
一、希托夫法测得的迁移数，称为希托夫迁移数，计算过程中假定水是不动的，由于离子水化作用，离子迁移时实际上是带着水分子的， 所以由于阴、阳离子水化程度不同，在迁移过程中会引起浓度的改变。倘若考虑到水的迁移对浓度的影响，算出阳离子或阴离子实际上迁移的数量，这种迁移数称为真实迁移数。
二、除了希托夫法测定离子迁移数外，还有界面移动法和电动势法两种。
界面移动法是直接测定电解时溶液界面在迁移管中移动的距离求出离子迁移数。主要问题是如何获得鲜明的界面以及如何观察界面移动。为了获得鲜明的界面，首先必须防止对流和扩散。所以实验温度不能太高，管内温度应均匀，时间不能太长，电流不能太大，并选用毛细管作为迁移管，以减少两液体的接触面。其次，使用一个合适的跟随离子，它在单位电位梯度时的移动速度要小于被测离子。
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五、讨论
电动势法是通过测定具有或不具有溶液接界的浓差电池的电动势来进行的。
这三种测定离子迁移数的方法，以界面移动法最常用 。如果能获得鲜明的界面，此法结果也是最精确的。
电动势法测出的迁移数是 浓度下的平均值。
希托夫法虽然原理简单，但由于不可避免的对流、扩散、振动而引起一定程度的相混，所以不易获得正确结果。
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