电导法测定醋酸电离平衡常数

实验11 电导法测定醋酸电离平衡常数 一、目的要求 1． 测定醋酸的电离平衡常数。 2． 掌握恒温水槽及电导率仪的使用方法。 二、原理 醋酸在水溶液中呈下列平衡： H Ac = H + Ac +-

c (1-α) cα cα 式中c 为醋酸浓度；α为电离度，则电离平衡常数Kc为： c?2 Kc = 1?? 定温下，Kc为常数，通过测定不同浓度下的电离度就可求得平衡常数Kc值。 醋酸溶液的电离度可用电导法测定。溶液的电导用电导率仪测定。测定溶液的电导，要将被测溶液注入电导池中，如图11-1所示 图11-1 浸入式电导池 若两电极间距离为l，电极的面积为A，则溶液电导G为： G=?A/l 式中：?为电导率。电解质溶液的电导率不仅与温度有关，还与溶液的浓度有关。因此常用 摩尔电导Lm来衡量电解质溶液的导电能力。 Lm与?之间的关系为： -3Lm=10?/c (11-1) 式中Lm的单位是S·m·mol。?的单位为S·m。c的单位为mol·dm。 2-1-1-3弱电解质的电离度与摩尔电导的关系为： ?m?mα=2） ?m?? （11-为无限稀溶液的摩尔电导，对于醋酸溶液： c?2mKc=?m?m?????m(??m??m) （11-3） 可由下式计算： （HAc）=??m(H)??m(Ac)?????? (11-4) (11-5) (11-6) ?m(H,T)??m(H,298.15K)[1?0.042(t?25?C)]?????m(Ac,T)??m(Ac,298.15K)[1?0.02(t?25?C)]?m(H,25?C)?349.82?10?m(Ac,25?C)?40.90?10?????4S?mS?m2?mol?mol?1 (11-7) (11-8) ?42?1式中t为体系的摄氏温度。根据以上关系式，只要测得不同浓度下的电导，就可计算出摩尔电导，再由（11-3）式计算出Kc。

三、仪器与试剂:

仪器： DDS –12A型或DDS –11A型电导率仪1台;恒温水槽1套;电导

池1个;1mL移液管1支;25 mL容量瓶5个。

试剂：醋酸 (分析纯);0.0100M的KCl的标准溶液;二次蒸馏水。

四、实验步骤

1. 熟悉恒温水槽装置：恒温水槽由继电器，接触温度计，水银温

度计，加热器，搅拌器等组成。其操作步骤如下：接通电源，调节接触温度计的触点使其控制温度为25℃。当继电器的红灯亮时，恒温水槽的加热器正在加热；当继电器的绿灯亮时，恒温水槽的加热器停止加热。恒温水槽的温度应以水银温度计的读数为准，当槽温与25℃有偏离时，小心调节接触温度计的调节螺帽，使恒温水槽的温度逐步趋近25℃。

注意：继电器只能用来控温，它不能用作电源开关，当实验结束后，一定要断开电源开关。

2. 配制HAc溶液：用移液管分别吸取0.1，0.2，0.3，0.4，0.5

毫升HAc溶液各自放入25毫升的容量瓶中，均以蒸馏水稀释至25.00毫升。

3. 测定HAc溶液的电导率

用蒸馏水充分浸泡洗涤电导池和电极，再用少量待测液荡洗数次。然后注入待测液，使液面超过电极1—2厘米，将电导池放入恒温槽中，

恒温5—8分钟后进行测量。严禁用手触及电导池内壁和电极。

按由稀到浓的顺序，依次测定被测液的电导率。每测定完一个浓度的数据，不必用蒸馏水冲洗电导池及电极，而应用下一个被测液荡洗电导池和电极三次，再注入被测液测定其电导率。

4. 实验结束后，先关闭各仪器的电源，用蒸馏水充分冲洗电导池

和电极，并将电极浸入蒸馏水中备用。

DDS—12A型电导仪的使用方法：

（1） 接通电源，仪器预热10分钟。在没有接上电极

接线的情况下，用调零旋钮将仪器的读数调为0。 （2） 若使用高周档则按下20ms/cm按钮；使用低周档

则放开此按钮。本实验采用高周档进行测量。 （3） 接上电极接线，将电极从电导池中取出，用滤纸

将电极擦干，悬空放置，按下2?s/cm量程按钮，调节电容补偿按钮，使仪器的读数为0。

（4） 将温度补偿按钮置于25℃的位置上，仪器所测出

的电导率则为此温度条件下的电导率。

（5） 按仪器说明书的方法对电极的电极常数进行标

定。

（6） 将被测溶液注入电导池内，插入电极，将电导池

浸入恒温水槽中恒温数分钟，按下合适的量程按钮，仪器的显示数值为被测液的电导率。若仪器的显示的

首位为1，后三位数字熄灭，表示被测液的电导率超过了此量程，可换用高一档量程进行测量。

五、数据处理：

查出实验温度下HAc溶液的

?m?的值，计算HAc溶液在所测浓度下

的电离度α和电离平衡常数Kc，求出Kc的平均值。 六、思考题：

1． DDS –11型电导率仪使用的是直流电源还是交流电源？ 2． 电导池常数（即电极常数）是怎样确定的？本实验仍安排了0.0100M

的KCl的测定，用意何在？

3． 将实验测定的Kc值与文献值比较，试述误差的主要来源。

七、实验注意事项：

1．溶液的电导率对溶液的浓度很敏感，在测定前，一定要用被测溶液

多次荡洗电导池和电极，以保证被测溶液的浓度与容量瓶中溶液的浓度一致。

实验结束后，一定要拔去继电器上的电源插头。若仅仅关掉继电器上的开关，而未拔掉电源插头，恒温水槽的电加热器将一直加热，而继电器不再起控温的作用，会引起事故。

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