极限摩尔电导率的单位是什么(检测小知识：电导率的测定及其应用)

一、实验目的

1.了解溶液电导、电导率的基本概念，学会电导(率)仪的使用方法。

2. 掌握溶液电导(率)的测定及应用，并计算弱电解质的电离常数及难溶盐溶液的K_sp。

1.弱电解质电离常数的测定

一元弱酸或弱碱的电离平衡常数K_a与弱酸或弱碱在溶液中的电离度之间存在着一定的关系，以乙酸溶液为例:

乙酸的电离平衡常数 (1)

而乙酸溶液的离解度a又可由乙酸溶液的摩尔电导率求得。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1cm的两平行板电极之间的电导，以表示，其单位为S·cm²·mol^-1。与乙酸在该温度下的极限摩尔电导(无限稀释的摩尔电导率)的比值求得离解度a，

一定温度下乙酸的极限摩尔电导是常数，可查表获得。浓度为c的乙酸溶液的摩尔电导与其电导率k之间的关系由下式表示：

(2)

而乙酸溶液的电导率可由电导率仪直接读出。整理上述各式，得K_a的总表达为

(3)

2.CaF₂饱和溶液溶度积(K_sp)的测定

利用电导法能方便的求出微溶盐的溶解度，进而得到其溶度积值。CaF₂的溶解平衡可表示为：CaF₂Ca²⁺+2F^-

K_sp=c(Ca²⁺)·[c(F^-)]²=4c³ (4)

微溶盐的溶解度很小，饱和溶液的浓度则很低，所以下式中可以认为就是(盐)，c为饱和溶液中微溶盐的溶解度。25℃时，(CaF₂)=2.304×10² S·cm²·mol^-1。

(5)

(盐)是纯微溶盐的电导率。实验中所测定的饱和溶液的电导率值为盐和水的电导率之和。

(6)

这样，可由测得的微溶盐饱和溶液的电导率利用上式求出，再利用(5)式求出溶解度，最后求出K_sp。

1.仪器

电导率仪；50ml 酸式滴定管两支；100ml烧杯五只；玻璃棒5根

2.试剂

乙酸溶液(0.1mol/L左右)

1. HAc电离常数的测定

(1)配制不同浓度的乙酸溶液

将五只干燥清洁的100ml烧杯依次编号1~5号，按表中所列乙酸溶液的体积和水的体积配制成不同浓度的乙酸溶液，搅拌均匀。

(2) 测定电导率

用电导率仪依次测定上述配好乙酸溶液的电导率值，记录在表中。

2. CaF₂(或BaSO₄、PbSO₄)饱和溶液溶度积K_SP的测定

(1)用去离子水洗涤铂黑电极2～3次，然后注入去离子水，恒温后测其电导(率)值，重复测定三次。

(2)取约1gCaF₂(或BaSO₄、PbSO₄)，加入约80mL去离子水，静置片刻后倾掉上层清液。再加去离子水、再倾掉清液，连续进行四次，分别测第三次和第四次清液的电导(率)。若两次测得的电导(率)值相等，则表明CaF₂(或BaSO₄、PbSO₄)中的杂质已清除干净，清液即为饱和CaF₂(或BaSO₄、PbSO₄)溶液。

1.电导法测定乙酸电离平衡常数、数据记录与处理

电极常数： 室温： ℃

实验室配制的乙酸溶液的浓度： mol/L

在此温度下查表所得乙酸的极限摩尔电导= 390.7 S·cm²·mol^-1

2.CaF₂(或BaSO₄、PbSO₄)饱和溶液溶度积K_SP的测定数据记录及处理

CaF₂的极限摩尔电导(CaF₂)=230.4 S·cm²·mol^-1。K_SP(CaF₂理论)=3.45×10^-11

K_溶液=

K_水= K_盐=K_溶液-K_水=

由 推出c=

K_sp= 4c³=

测定前，必须将电导电极洗涤干净，以免影响测定结果。实验结束后，必须将电极洗涤干净。