希托夫法测定离子迁移数.docx

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实验题目:希托夫法测定离子的迁徙数
均匀室温:
同组人:

℃

均匀气压:Kpa
日期:2013-3-12
一、实验目的。
掌握希托夫法测定电解质溶液中离子迁徙数的基根源理和操作方法。
测定CuSO4溶液中Cu2+和SO42-的迁徙数。
二、实验原理。
当电解质溶液中经过电流时,会在两级上发生氧化和还原反应。反应物的物质
的量与通电量的关系遵从法拉第定律。设正、负离子的迁徙数分别为:u+和u-。
当通电量为Q时有:
阳极电解质减少的物质的量/阴极电解质增添的物质的量=Q+/Q-=u+/u-
正、负离子的迁徙电量与迁徙速度成正比。经过溶液的总电量Q等于正负离子的
电量之和。即:Q=Q++Q-
t
+
=Q/Q=t
-
=Q
/Q
+
-
在溶液中间浓度不变的条件下,解析通电前原溶液通电后阳极区溶液的浓度,
比较等重量溶剂所含

MA的量,可计算出通电后迁徙出阳极区的

MA的量。经过溶
液总电量

Q由串通电路中的电量计测定。可以算出

t+

和

t

-

。
n迁

=n

电+n

后-n

原
三、仪器与试剂
迁徙数管
1
支;
铜电量计
1
套;
直流稳压电源
1
台
滑线电阻
1
台;
移液管
2
支;
滴定管
1
支
KI溶液(10﹪)
淀粉指示剂(﹪)
硫代硫酸钠溶液(L)
HAc溶液(1mol/L)
HNO3.)
硫酸铜溶液(L)
四、主要实验步骤。
,注意活塞能否漏水。用少许硫酸铜溶液(L)淌洗两次,将该
溶液充满迁徙数管。
用铜电量计测定经过溶液的电量。阴极和阳极皆为铜片,实验前将阴极铜片
用细砂纸磨光,再用稀硝酸浸洗,而后用蒸馏水洗净,晾干并称其重量(m1)。
,调理变压器使阴极铜片上的电流密度为10~15mA/cm2,通电90分
钟后切断电源。拿出铜电量计中部铜片用蒸馏水洗净,拿出晾干并称其重量(m2)。
将迁徙管中的溶液分别缓慢放入已称量的锥形瓶中,再称其各瓶的重量,而后计算各溶液的净重。
取部分溶液(约20g)进行滴定,加入10%KI溶液10mL,1乙酸溶液10mL,用标准硫代硫酸钠溶液滴定,滴至淡黄色,加入1mL%淀粉,在滴至蓝紫色消逝。
五、数据办理与结果谈论。
m反应前铜电极(g)

表1
硫酸铜溶液

mol/L

m电解后铜电极(g)

m铜增添(g)
表2
注:硫代硫酸钠溶液的浓度(L)
电解后各极总溶滴准时硫酸铜溶滴准时硫代硫酸
液质量(g)液的质量(g)钠的体积(mL)
阳极:
阴极:
中间:
n
电
Cu
×2=64)×2=
-3
(mol)
=(m/Mcu)
×10
中间区硫酸铜溶质的质量
m质=(
(V
Na2S2O3×CNa2S2O3)中间×MCuSO4)/1000
m
质=
(××160)/1000=
(g)
由m中CuSO4/m质=m阳总CuSO4/m原CuSO4
=/m原CuSO4
m
=(g)
原CuSO4
n
始
=m
/M=
×10
(mol)
原CuSO4CuSO4
-4
n剩=【(V
阳Na2S2O3×CNa2S2O3
×MCuSO4)/1000】×m阳总CuSO4/m阳取CuSO4
(××160÷1000)×÷
×10-4(mol)
n迁

=n

剩+n电

–n始=

×10-3

(mol)
t

t+=n迁/n电
-=1-t+=

=
六、实验注意事项。
中间部分溶液浓度即为电解前溶液浓度。
实验中的铜电极一定是纯度为%的电解铜。
实验过程中凡是能引起溶液扩散,搅动等要素一定防备。电极阴、阳极的地址能对调,迁徙数管及电极不可以有气泡,两极上的电流密度不可以太大。
本实验由铜库仑计的增重计算电量,所以称量及前办理都很重要,需仔细进行。