强电解质极限摩尔电导率的测定课件

大学化学实验 BUCT强电解质极限摩尔电导率的测定强电解质的极限摩尔电导率的测定强电解质的极限摩尔电导率的测定 大学化学实验 BUCT强电解质极限摩尔电导率的测定 1理解溶液的电导、电导率和摩尔电理解溶液的电导、电导率和摩尔电导率的概念。导率的概念。 2掌握由强电解质稀溶液的电导率测掌握由强电解质稀溶液的电导率测定极限摩尔电导率的方法。定极限摩尔电导率的方法。 3用电导仪测定用电导仪测定KCl溶液的摩尔电导率，溶液的摩尔电导率，并用作图外推求其极限摩尔电导。并用作图外推求其极限摩尔电导。 实验目的实验目的大学化学实验 BUCT强电解质极限摩尔电导率的测定实验原理：大学化学实验 BUCT强电解质极限摩尔电导率的测定电导（电导（electriccondutance）电导电导(G)是电阻的倒数，单位为是电阻的倒数，单位为 1 1或或S。 1 GR, UIRGIU电导率（电导率（electrolyticconductivity）电导率电导率( )也就是电阻率的倒数，单位为也就是电阻率的倒数，单位为Sm-1或或 -1m-1。 1 lRAAGl电导可以用来表示导体的导电能力。电导可以用来表示导体的导电能力。电导率电导率( )相当相当A=1m2，l=1m时导体具有的电导。时导体具有的电导。大学化学实验 BUCT强电解质极限摩尔电导率的测定电导率电导率 单位长度单位长度电导率的定义电导率的定义大学化学实验 BUCT强电解质极限摩尔电导率的测定摩尔电导率（摩尔电导率（molarconductivity） 在相距为在相距为1m的两个平行电极之间，放置含有的两个平行电极之间，放置含有1mol电解质的溶液，这时溶液所具有的电导称为摩尔电导电解质的溶液，这时溶液所具有的电导称为摩尔电导率，用率，用 m表示表示，单位为，单位为Sm2mol-1。 mm Vc设溶液的浓度为设溶液的浓度为c，其单位为，其单位为molm3，则含有，则含有1mol电解质的溶液之体积电解质的溶液之体积Vm应为应为c的倒数，即的倒数，即Vm=1/c，Vm的的单位为单位为m3mol-1。摩尔电导率可用于比较电解质溶液的导电能力的大小。摩尔电导率可用于比较电解质溶液的导电能力的大小。大学化学实验 BUCT强电解质极限摩尔电导率的测定Vm=1mol/c m= /c单位间距单位间距单位立方体单位立方体电导率电导率 摩尔电导率的定义大学化学实验 BUCT强电解质极限摩尔电导率的测定摩尔电导率摩尔电导率注意事项：注意事项： （1 1）浓度的单位以）浓度的单位以molmmolm-3-3进行计算。进行计算。（2 2）所取基本单元不同时，摩尔电导率）所取基本单元不同时，摩尔电导率 m m数值也不同。数值也不同。必须在必须在 m后的括号中予以说明，以免产生错误。后的括号中予以说明，以免产生错误。 m4 m412(CuSO )2( CuSO ) 大学化学实验 BUCT强电解质极限摩尔电导率的测定电导率与浓度的关系强电解质强电解质溶液的电导率随着浓度的增加，首先是增加，溶液的电导率随着浓度的增加，首先是增加，达到某一极大值，然后随浓度的增加反而下降。这是达到某一极大值，然后随浓度的增加反而下降。这是由于开始浓度增加时导电粒子数目增多故电导率增加，由于开始浓度增加时导电粒子数目增多故电导率增加，当浓度增加到一定程度以后，离子间的相互作用增强，当浓度增加到一定程度以后，离子间的相互作用增强，使离子运动速度降低，其电导率反而下降。使离子运动速度降低，其电导率反而下降。弱电解质弱电解质溶液电导率随浓度变化不明显，因浓度增加使溶液电导率随浓度变化不明显，因浓度增加使其电离度减小，溶液中真正起导电作用的粒子数目变化其电离度减小，溶液中真正起导电作用的粒子数目变化不大。不大。中性盐中性盐由于受饱和溶解度的限制，浓度不能太高，如由于受饱和溶解度的限制，浓度不能太高，如KClKCl。大学化学实验 BUCT强电解质极限摩尔电导率的测定2 0468101020 30 40 50 60 70 80 90 c/(mol.dm-3) /(S.m-1)HAcLiClKClKOHHCl电解质电导率与浓度的关系电解质电导率与浓度的关系 大学化学实验 BUCT强电解质极限摩尔电导率的测定摩尔电导率与浓度的关系摩尔电导率与浓度的关系由于溶液中物质的量已给定，都为由于溶液中物质的量已给定，都为1mol。当。当浓度变化浓度变化时，溶液的时，溶液的摩尔电导摩尔电导率率的变化与以下两种因素有关。的变化与以下两种因素有关。导电离子数目的变化导电离子数目的变化离子间的作用力的变化离子间的作用力的变化不同的电解质，其摩尔电导率随浓不同的电解质，其摩尔电导率随浓度变化的规律也不相同。度变化的规律也不相同。大学化学实验 BUCT强电解质极限摩尔电导率的测定电解质水溶液电解质水溶液 m与浓度的关系与浓度的关系0.2 00.40.6810c/(mol.dm-3)0.25 0.50 0.751.001.25 1.50 m/(10-2S.m2.mol-1) NaClNaAcHAc大学化学实验 BUCT强电解质极限摩尔电导率的测定对强电解质，对强电解质， m随随c的减小而增加，与的减小而增加，与 成正比。成正比。c(1)mmc m：极限摩尔电导率：极限摩尔电导率对弱电解质，稀释时导电粒子数目大增加，因此对弱电解质，稀释时导电粒子数目大增加，因此 m大大增加，其无限稀释摩尔电导率大大增加，其无限稀释摩尔电导率 m不可用实验不可用实验外推法得到。摩尔率随浓度的关系服从外推法得到。摩尔率随浓度的关系服从Ostwald稀释稀释定律。定律。 m2 m m m 11 ()ccK大学化学实验 BUCT强电解质极限摩尔电导率的测定大学化学实验 BUCT强电解质极限摩尔电导率的测定强电解质与弱电解质分类的相对性强电解质与弱电解质分类的相对性有些物质如邻苯二甲酸的电离特性界于强电解质有些物质如邻苯二甲酸的电离特性界于强电解质与弱电解质之间。与弱电解质之间。溶剂的性质会对溶质的电离度产生很大的影响。溶剂的性质会对溶质的电离度产生很大的影响。如将硝酸四异戊基代铵溶于介电常数为如将硝酸四异戊基代铵溶于介电常数为2.2的的1,4-环已环已二酮溶剂小，则具有典型弱电解质的性质。在该溶液二酮溶剂小，则具有典型弱电解质的性质。在该溶液中加入介电常数为中加入介电常数为78的水后，相同的溶质却显出强电的水后，相同的溶质却显出强电解质的特性。有时溶质会和溶剂分子产生溶剂化作用，解质的特性。有时溶质会和溶剂分子产生溶剂化作用，甚至发生氢键或其他化学反应，改变了电离情况和导甚至发生氢键或其他化学反应，改变了电离情况和导电能力。电能力。因此在考虑电解质特性的同时，还必须考虑它与因此在考虑电解质特性的同时，还必须考虑它与溶剂的作用。溶剂的作用。离开了溶剂的特性来区分电解质的强或离开了溶剂的特性来区分电解质的强或弱是没有意义的弱是没有意义的。大学化学实验 BUCT强电解质极限摩尔电导率的测定实验仪器图大学化学实验 BUCT强电解质极限摩尔电导率的测定实验难点实验难点 1 电导率仪的校准 2 电导率仪工作原理的理解 3 数据的处理、分析 大学化学实验 BUCT强电解质极限摩尔电导率的测定注意事项注意事项 （1）本实验所用溶液全部用电导水配制，如果用蒸馏水配制，应先测本实验所用溶液全部用电导水配制，如果用蒸馏水配制，应先测得蒸馏水的电导，并在测得溶液的电导中扣除此值。得蒸馏水的电导，并在测得溶液的电导中扣除此值。 （2）如果在测量时，预先不知道被测溶液电导率的大小，应先把量程如果在测量时，预先不知道被测溶液电导率的大小，应先把量程开关置于最大电导率测量档，然后逐档下降。开关置于最大电导率测量档，然后逐档下降。 （3）为了提高测量精度，当使用为了提高测量精度，当使用 “103” “104”这两档时，这两档时，“校正校正”必须电导池接妥（电极插头应插入插孔，电极需侵入待测溶液中）的情况下进必须电导池接妥（电极插头应插入插孔，电极需侵入待测溶液中）的情况下进行。行。 （4）处理数据时，注意电导率单位的换算（电导率仪上单位为处理数据时，注意电导率单位的换算（电导率仪上单位为S/cm，计算过程需要换算为计算过程需要换算为S/m）。）。大学化学实验 BUCT强电解质极限摩尔电导率的测定 1、本实验应该注意的事项是什么？、本实验应该注意的事项是什么？ 2、弱电解质能否如此测定？为什么？若想通、弱电解质能否如此测定？为什么？若想通过此法求醋酸的过此法求醋酸的m值，应如何求？值，应如何求？ 3 3、溶液电导率的测定在化学领域中都有那些溶液电导率的测定在化学领域中都有那些应用？应用？ 答案 思考题思考题