电导法测定难溶盐的溶解度
电导法测定难溶盐的溶解度
一、实验目的
1、掌握惠斯顿电桥测定电导的原理及方法 2、掌握电导测定的原理与电导仪的使用方法。 3、学会用电导法测定难溶盐的溶解度
二、基本原理
1、电导法原理
导体导电能力的大小常以电阻的倒数去表示,即有
式中G称为电导,单位就是西门子S。
导体的电阻与其长度成正比与其截面积成反比即:
ρ就是比例常数,称为电阻率或比电阻。根据电导与电阻的关系则有: κ称为电导率或比电导,单位:S·m-1
对于电解质溶液,浓度不同则其电导亦不同。如取1mol电解质溶液来量度,即可在给定条件下就不同电解质溶液来进行比较。lmol电解质溶液全部置于相距为1m的两个平行电极之间溶液的电导称之为摩尔电导,以λ表示之。如溶液的摩尔浓度以c表示。则摩尔电导可表示为
式中λ的单位就是S、m2、mol-1,c的单位就是mol、L-1。λ的数值常通过溶液的电导率k式计算得到。
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电导法测定难溶盐的溶解度
对于确定的电导池来说l/A就是常数,称为电导池常数。电导池常数可通过测定已知电导率的电解质溶液的电导(或电阻)来确定。
本实验测定PbSO4的溶解度,首先测定PbSO4饱与溶液的电导率,因溶液极稀,必须从k溶液中减去水的电导率(kH20):
kPbSO4?k溶液?kH2O
因为:
则:?PbSO4?kPbSO41000c
C 就是难溶盐的饱与溶解度,由于溶液极稀,λ可视为λ0 ,因此:
c?kPbSO41000??0,PbSO4
PbSO4的极限摩尔电导λ0可以根据离子独立移动定律得:
?10,PbSO42??10,SO42?2??1 0,Pb2?2?0,PbSO??410,PbSO42?2
其中25℃时的?10,SO422?和?1可查表得到。 0,Pb2?22、惠斯顿电桥测电阻的原理
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电导法测定难溶盐的溶解度
Gx?1R31AC1???? RxR4R1CBR1三、仪器与试剂
DDS—307型电导仪1台; 玻璃恒温水浴 1台; 电导电极(铂黑) 1支; 锥形瓶100ml 3个 PbSO4饱与溶液 重蒸水
四、实验步骤
1、连接好电路 2、测定重蒸水的电导率
取少量重蒸水,浸洗电导电极两次中,将电极插入盛有适量重蒸水的锥形瓶中,液面应高于电极铂片2mm以上。将锥形瓶放入恒温水槽中,十分钟后测定电导,然后换溶液再测两次,求平均值。
3、测定PbSO4溶液的电导率
取少量配制好的饱与PbSO4溶液,浸洗电导电极两次中,将电极插入盛有适量饱与PbSO4
溶液的锥形瓶中,液面应高于电极铂片2mm以上。将锥形瓶放入恒温水槽中,十分钟后测定电导,然后换溶液再测两次,求平均值。
五、数据处理
电极常数: 0、969 气压: 729、50 mmHg 室温: 22 ℃ 实验温度: 25 ℃
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电导法测定难溶盐的溶解度
项目 序号 1 2 3 平均值 PbSO4溶液电导率 仪表读数 39、8 39、9 39、8 电导率(k溶液) 38、5662 38、6631 38、5662 38、5985 重蒸水的电导率 仪表读数 1、02 1、03 1、02 电导率(kH2O) 0、9884 0、9981 0、9884 0、9916 37、6069 kPbSO4 查表,得25℃时:?10,SO422??80、0 S·cm·mol
2
-1
?10,Pb2?2?70、3 S·cm·mol
2
-1
?10,PbSO42??10,SO42?2??1=70、3+80、0=150、3 ×10 S·m·mol 0,Pb2?2-42-1
?0,PbSO??410,PbSO42?2=150、3×2=300、6×10
-4
S·m·mol
2-1
c?mol/L
kPbSO41000??0,PbSO4?37.6069?4?1.251?10
1000?300.6?10-4 文献值为:1、591×10mol/L
相对误差=(1、251×10-1、591×10)/ (1、591×10)=-23、44%
-4
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