[宝典]试验八 弱电解质电离常数和难溶盐消融度测定

[宝典]试验八 弱电解质电离常数和难溶盐消融度测定 实验八 弱电解质电离常数和难溶盐溶解度测定 一、实验目的 1. 了解溶液电导及电导率的基本概念，掌握电导率仪的使用方法。 2. 掌握溶液电导率的测定及应用。 3. 测定弱电解质(HAc)的电导率，计算醋酸的电离常数Kc。 4. 测定难溶盐BaSO的电导率，计算BaSO的溶度积Ksp。 44 二、实验原理 1.弱电解质电离常数的测定 AB型弱电解质在溶液中电离达到平衡时，电离平衡常数K与原始浓度C和电离度α有以下关系: C 在一定温度下K是常数，因此可以通过测定AB型弱电解质在不同浓度时的电离度α代入上式求出K。 醋CC酸溶液的电离度可用电导(率)法来测定。 A,,G溶液电导(G)的大小与两电极之间的距离(l)成反比，与电极的面积(A)成正比: l 式中:l/A为电导池常数，以K示，电导池常数K已标出，不需测定; cellcell2κ为电导率，其物理意义:在两平行而相距1m，面积均为1m的两电极间，电解质溶液的电导称为该溶液 -1-1的电导率，其单位以SI制表示为S?m(c?g?s制表示为S?cm)。 溶液的摩尔电导率是指把含有1mol电解质的溶液置于相距为1m的两平行板电极之间的电导。以Λ表示，其m2-12-1?m 单位以SI单位制表示为S?mol(以c?g?s单位制表示为s?cm?mol)。 摩尔电导率与电导率的关系: ,,,m C-3式中，C为该溶液的浓度，其单位以SI单位制表示为mol?m。 对于弱电解质溶液来说，可以认为: ,m,,, ,m 是溶液在无限稀释时的摩尔电导率(极限摩尔电导率)。 对于弱电解质HAc，可由离子独立运动定律求得 把上代入电离常数表达式可得: 2 或 C,mK,C,,(),,,,mmm 以CΛ对作图，其直线的斜率为， 如知道值，就可算出K。 mC ??+?_?已知，Λ=λ(H)+λ(Ac), λ为常数，可查表获得水溶液中离子的极限摩尔电导率。 mmmm +2-1—2-1?? 18?:λ(H)=315 s?cm?mol λ(Ac)=32.5 s?cm?mol mm?+2-1?—2-1 25?:λ(H)=349.8 s?cm?mol λ(Ac)=40.9 s?cm?mol mm 2. BaSO饱和溶液溶度积(K)的测定 4SP 利用电导法能方便地求出微溶盐的溶解度，再利用溶解度得到其溶度积值。BaSO的溶解平衡可表示为: 42+2-2+2-2BaSO==Ba+SO Ksp=C(Ba)×C(SO)=C 444 微溶盐的溶解度很小，饱和溶液的浓度则很低，所以(3)式中Λ可以认为就是( BaSO)，C为饱和溶液中m4 微溶盐的溶解度。 κ(盐)是纯微溶盐的电导率,通过实验测定。注意在实验中所测定的饱和溶液的电导率值为盐与水的电导率值之和: κ(溶液)= κ(HO)+ κ(盐) 2 则κ(BaSO)=κ(水溶液)-κ(纯水) 4 这样，整个实验可由测得的微溶盐饱和溶液的电导率用上式求出κ(BaSO)，利用42求出溶解度C，最后求出K=C。 SP 三、实验仪器与试剂 1.仪器:电导率仪: DDSJ-307型数显电导率仪; 电导电极(DJS-1型) 容量瓶 烧杯:100 mL 移液管(25mL、50mL) 洗瓶 洗耳球 -3-32.药品: 0.1mol?dmHAc溶液(100mol?mHAc溶液); BaSO(分析纯)。 4 四、实验步骤 -51.HAc电离常数的测定 (已知:K=1.76×10，Pka=4.75) A -3-3(1)配制浓度为原始醋酸(0.1mol?dm)浓度的 1/2,1/4,1/8的溶液,如若配制50ml，则取原始醋酸(0.1mol?dm) 25 ml，加入25 ml水;依次类推。 (2)测定电导水(蒸馏水)的电导(率) (3)测定HAc溶液的电导(率):按照浓度由大到小的顺序，测定HAc溶液的电导(率)。 (注意:溶液应晃动，混合均匀，烧杯不应取走，保证电导池上的液体不流失) 2.BaSO饱和溶液溶度积K的测定: 4SP (1)配制饱和的BaSO水溶液; (2)测定电导水(蒸馏水)的电导率; 4 (3)测定饱和的BaSO溶液的电导率。由离子独立运动定律求出摩尔电导率,进而求出浓度和溶度积 4 五、数据记录及处理 大气压: ;室温: ;实验温度: 。 1、醋酸溶液的电离常数 HAc原始浓度: 。 1/2 1/4 1/8 按公式(6)以CΛ对作图应得一直线，直线的斜率为，由此求得K，并与理论结果进行比较。 mC 2、BaSO 的溶度积常数K κ( 蒸馏水): ;κ(饱和溶液): SP4 К(水) -1S?m 六、思考与讨论 七、其他 1.配制溶液需用电导水(电导率小于1us/cm)。处理方法是，向蒸馏水中加入少量高锰酸钾，用硬质玻璃烧瓶进行蒸馏。 2.温度对电导有较大影响，所以测电导率时必须在恒温槽中恒温后方可测定。 3.铂黑电极上的溶液不能擦，用滤纸吸，以免破坏电极表面积。电极不用时，应保存在蒸馏水中不可使之干燥，防止电极干燥老化。 4.测水及溶液电导前，电极要反复冲洗干净，特别是测水前