电导法测定弱电解质醋酸的电离平衡常数
2003年12月0第23卷第6期郧阳师范高等专科学校学报JournalofYunyangTeachersCollege Dec.2003Vol.23No.6
电导法测定弱电解质醋酸的电离平衡常数
李业梅,黄明权,丁宗庆
(郧阳师范高等专科学校
①②
化学系,湖北丹江口442700)
[摘 要]采用DDS—12A型电导率仪和HS—4精密恒温浴槽,用电导法测定了25℃条件下弱电解质醋酸
的电离平衡常数Kc为1.66×10-5,与理论值1.75×10-5相比,略为偏小,可能是系统误差造成的. [关键词]电导法;弱电解质;醋酸;平衡常数
[中图分类号]O646.1 [文献标识码]A [文章编号]1008—6072(2003)06—0034—02
1 引言
无机化学实验中,弱电解质醋酸的电离平
衡常数是采用电位法测定的.该法是用酸度计即pH计测出一定浓度醋酸溶液的pH值,换算成氢离子浓度,进一步可求得醋酸的电离常数.该法测得的是通常室温下醋酸的电离常数.由于电离常数受温度的影响,不同时间、不同地点室温不同,所测得的电离常数也不相同,无法对比和判断其准确度和精确度.为此,恒定温度下醋酸的电离常数.
的,一般用铂黑电极,以保证电极与溶液不发生化学反应.测定溶液的电导,要将被测溶液注入电导池中.若两电极间的距离为l,电极面积为A,则电导G=kA/l,式中k为电导率或称比电导.由振荡产生的交流电压加在电极(电导池)上,经运算放大器组成的放大检波电路变换为直流电压,经集成A/D号,由LED,.因此m之间的关系如下式:
Λm=k×10-3/c
式中Λm的单位为S・m2/mol,k的单位为S/m,c的单位为mol/L.
弱电解质的电离度α等于其浓度为c时溶液
∞
的摩尔电导率Λm和极限摩尔电导率Λm之比,
∞∞即α=Λm/Λm,Λm为无限稀溶液的摩尔电导率.因此弱电解质的电离平衡常数可表示为:
2 原理
醋酸(HHAcΩ++Ac-)αcαc(1-αc
式中c为HAc的起始浓度,α为HAc的电离度.
2电离平衡常数Kc=,c°为HAc的标准浓
1-α
度1mol/L.在一定温度下Kc为一常数,只要
知道一定浓度下的电离度α,就可求得Kc值.
醋酸溶液的电离度用电导法测定.电导是电阻的倒数,测量电导就是测量电阻.采用的方法是用一支电导电极(由两个平行的铂片构成)插入待测溶液中,测定两铂片间的电阻.在测量电解质溶液的电阻时,必须用一定频率的交流电,通常取其频率为1000Hz,这是为了防止被测溶液的电解和电极的极化.所用电极也必须是惰性
①②
20ΛmKc=∞∞
Λm(Λm-Λm)
∞
对于醋酸溶液298K时,Λm=390.71×10-4S・∞m2/mol.如要计算其它温度t时的Λm值,可以
采用如下公式:
∞∞∞Λm(HAc)=λm(H+)+λm(Ac-)
∞+0
任意温度下的λm,t(H)=λm,25[1+0.014×(t-)]25℃
∞-0λm)],t(Ac)=λm,25[1+0.02×(t-25℃
[收稿日期]2003-10-11
[作者简介]李业梅(1964-),女,湖北丹江口人,郧阳师范高等专科学校化学系副教授,主要从事电化
学、生物电分析化学研究.
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李业梅,黄明权,丁宗庆:电导法测定弱电解质醋酸的电离平衡常数
0+λ10-4S.m2/molm,25(H)=349.82×
0-λ=40.9×10-4S.m2/molm,25(Ac)
根据以上关系式,只要测得一定温度、不同浓度下的k值,就可计算出相应的Λm值,进一步计算出相应的电离平衡常数Kc的值,最后求出平均值.
3 实验部分
3.1 仪器和试剂
DDS-12A型电导率仪1台;HS-4精密恒温浴槽1套(成都仪器厂制造);电导池1个;1ml
移液管1支;50ml容量瓶5个.
2.423mol/L的HAc溶液;0.0100mol/L的KCl溶液.3.2 实验方法
熟悉恒温槽的装置.接好继电器的线路,各接头必须拧紧并不可与机壳接触,彼此也不能相
表1
测量次数
VHAc/mLCHAc×102/(mol/L)κμS/cm)/(
10.4
1.938181.65
接.线路经检查无误后,方可接通电源.将搅拌器和电子继电器接上电源,电子继电器上的“开关”键应处在“开”的位置,调节恒温槽的温度到25℃.
配制5种不同浓度的HAc溶液,分别取2.423mol/L的HAc溶液0.4、0.8、1.2、1.6、2.0ml于5个50ml的容量瓶中,稀释至刻度.
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1cm,将电导池放入恒温槽内,恒温5～8min后进行测量.
依次从稀到浓测定所配制的HAc溶液,每次测完后,不必用蒸馏水而直接用下一个被测溶液荡洗电导池及电极3次,然后注入被测溶液,如上法依次进行测定.
4 结果与讨论
4.1 实验记录与数据处理
测量数据与处理结果
2107.9961.66
1.3923.926.7411.761.66
47.7544374.375.6361.64
52.09.6924854.855.0041.61
κ×102/(S/Λm×4/2/)
5105
4.2 实验结果讨论
实验结果,即测得的25℃时醋酸的电离平衡-5
常数为1.66×10,与25℃时的理论值1.75×10-5相比略为偏小.多次重复实验,均得到类似结果,这可能是系统误差造成的.另外,溶液的浓度对电导的影响也很大,测定时一定要用被测溶液多次荡洗电导池及电极,保证被测溶液的浓度与容量瓶中的浓度一致.改变恒温槽的温度,可以测得不同恒定温度下醋酸的电离平衡常数.
[参考文献]
[1]武汉大学化学与环境科学学院.物理化学实验
[M].武汉:武汉大学出版社,2000.110-116.[2]H.D.克罗克福特,等.物理化学实验[M].赫润
蓉,等译.北京:人民教育出版社,
1981.177-178.
[3]复旦大学,等.物理化学实验[M].北京:人民教
育出版社,1979.99-100.
[4]淮阴师范专科学校化学科.物理化学实验[M].北
京:高等教育出版社,1986.91-92.
【编校:沈 贤】
IonizationBalanceConstantofWeakElectrolyteDeterminedbyConductanceMethod
LIYe-mei,HUANGMing-quan,DINGZong-qing
(ChemistryDepartment,YunyangTeachersCollege,Danjiangkou442700,China)
Abstract:Ionizationbalanceconstantisdeterminedbyconductancemethodundertheconditionofinvariabletemperature.Keywords:conductancemethod;weakelectrolyte;aceticacid;balanceconstant
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