实验九电导法测定乙酸解离常数

实验九 电导法测定乙酸解离常数 一、实验目的 1. 学会用电导法测定一元弱酸的解离常数； 2. 熟悉电导池、电导池常数、溶液电导（或电导率）等相关基本概念； 3. 掌握电桥法测量溶液电导的实验方法和技术。 二、实验原理 根据 Arrhenius（阿累尼乌斯）的电离理论，弱电解质与强电解质不同，它在溶液中仅部分解离，离子和未解离的分子之间存在着动态平衡。如乙酸水溶液中，设 c为乙酸的原始浓度，α c为解离度，其解离平衡为： 电离刚开始时： c 0 0 电离平衡时: c(1-α c) cα c cα c 设其解离常数为 K，则 К =cαc2/(1-α c)（1） 由电化学理论可知，浓度为 c的弱电解质稀溶液的解离度α c 应等于该浓度下的摩尔电导率∧m和溶液在无限稀时的摩尔电导率К 之比， 即 α c=∧m/∧∞m（2） 将（2）代入（1）式得： （3） 在上式中，c为已知，∧m通过本实验求得，∧∞m尽管随温度的变化而变化，但仍然可以应用离子独立运动定律计算得到。 （4） 在 298.15K时，∧∞m(HAc)是390.71X10-4S²m2²mol-1。任意温度下， ∧∞m,t(H+)＝λ ∞m,25°C(H+)[1+0.014(t-25)] ＝349.82³10－4³［1＋0.014(t－25)］S²m2²mol－1 ∧∞m,t(H+)＝λ ∞m,25°C(AC-)[1+0.02(t-25)] ＝40.9³10－4³［1＋0.02（t－25）］S²m2²mol－1 如何求得指定温度和浓度下的摩尔电导率∧m呢？我们通过测盛有稀溶液的电导池里的电导 G或电导率К 的方法来解决。 G=1/R=A/ρ ²l=κ ²A/l；当浓度 c的单位用 mol²L－1表示而摩尔电导率∧m的单位用 S²m2²mol－1表示时，∧m=0.001κ /c（5） 图6－1电导池 式中电导率κ 的单位是S²m-1， 为测量的电导电极两极片间的间距，A为电极片的截面积，对于一个固定的电导池，l和A都是定值，故比值 l/A为一常数，称为电池常数Kcell。所以有 κ =Kcell/R （6） 根据以上关系，只要我们在指定温度下测得不同浓度下的电导率κ （用电导率仪）或溶液的电阻（用1000Hz交流电下的惠斯通电桥测），就可以计算出摩尔电导率∧m，再根据式（3），即可计算出解离常数K来。本实验我们采用测溶液电阻的方法，先用已知电导率的KCl标准溶液测出那个条件下的特征电阻值RS，算出Kcell；然后使用同一电导池测定待测乙酸溶液的电阻Rx，最后就可以得到解离常数K 图 6－2惠茨通电桥示意图 R0为某一固定值的电阻，有四个；R3为电阻箱；Rx为待测电阻（即电导池溶液的）；G为电桥平衡检测...