实验六 电导法测定乙酸电离平衡常数 报告人 实验六 电导法测定乙酸电离平衡常数 报告人: 同组人: 一.实验目的: 1.掌握电导、电导率、摩尔电导率的概念以及它们之间的相互关系。 3.掌握电导法测定弱电解质电离平衡常数的原理。 实验时间 2010 年06 月12 日二.实验原理: 1.电离平衡常数 Kc 的测定原理 在弱电解质溶液中, 只有已经电离的部分才能承担传递电量的任务。 在无限稀释的溶液 中可以认为弱电解质已全部电离,此时溶液的摩尔电导率为 ? ? m ,可以用离子的极限摩尔电 导率相加而得。 而一定浓度下电解质的摩尔电导率∧m 与无限稀释的溶液的摩尔电导率 ? ? m是 有区别的,这由两个因素造成,一是电解质的不完全离解,二是离子间存在相互作用力。二 者之间有如下近似关系: ?? ?m ?? m (1) 式中为弱电解质的电离度。 对AB 型弱电解质,如乙酸(即醋酸),在溶液中电离达到平衡时,其电离平衡常数 Kc 与浓度 c 和电离度 α 的关系推导如下: - + CH3COOH →CH3COO + H 起始浓度 c 0 0 平衡浓度 c(1-α) cα cα 则ca 2 Kc ? 1? a 以式(1)代入上式得: K c ? ∞ (2) (3) c Λ2 m Λm?( Λm? ? Λm) 因此,只要知道∧m 和∧m 就可以算得该浓度下醋酸的电离常数 Kc。 将式(2)整理后还可得: 2 Λ2 m c ? Λ m? Kc ? Λm? Λ mKc (4) 由上式可知,测定系列浓度下溶液的摩尔电导率∧m,将∧mc 对1/Λm 作图可得一条直线,由 直线斜率可测出在一定浓度范围内 K c 的平均值。 2.摩尔电导率∧m 的测定原理 电导是电阻的倒数,用G表示,单位 S(西门子)。电导率则为电阻率的倒数,用k表-1 示,单位为 G·m 。 摩尔电导率的定义为: 含有一摩尔电解质的溶液, 全部置于相距为 1m 的两个电极之间, 这时所具有的电导称为摩尔电导率。摩尔电导率与电导率之间有如下的关系。 ∧m= κ/c (5) -3 式中 c 为溶液中物质的量浓度,单位为 mol·m 。 在电导池中,电导的大小与两极之间的距离 l 成反比,与电极的面积 A 成正比。 G = κA/ l (6) 由(6)式可得 κ=Kcell G (7) 1 实验六 电导法测定乙酸电离平衡常数