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04 实验三 电导法测定磺胺的解离常数和难溶盐的溶解度.pptx

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本课件系统讲解电解质溶液的电导、电导率与摩尔电导率定义,引入离子独立移动定律,据此推导弱电解质磺胺解离度与解离常数的求法,并说明如何由饱和溶液电导率扣除水的电导率求氯化银的溶解度。

电导法测定磺胺的解离常数和难溶盐的溶解度实验封面页,标示本节实验主题
电导法实验目的页,明确电导率测定原理、磺胺解离常数求算与难溶盐溶解度测定三项任务
电导基本概念页,给出电阻率、电导、电导率与电导池常数的定义和关系式
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第1页:电导法测定磺胺的解离常数和难溶盐的溶解度封面

电导法测定磺胺的解离常数和难溶盐的溶解度

第2页:电导法实验目的

  • 熟悉电解质溶液电导率测定的原理与方法。
  • 测定磺胺溶液的电导率并求摩尔电导率、解离度、解离常数。
  • 测定难溶盐的溶解度。

第3页:电导、电导率与电导池常数

二、实验原理

电阻与电阻率
R=ρ·l/A。
电导 L
衡量电解质溶液导电能力的物理量,为电阻的倒数;L=1/R=χ·A/l,单位为西门子 S(1 S=1 Ω⁻¹)。
电导率 χ
电阻率的倒数,χ=1/ρ=K(l/A)·L,单位为 S·m⁻¹,即两电极板为单位面积、距离为单位长度时溶液的电导。
电导池常数
K(l/A)=l/A,A 为电极面积,l 为电极间距。

第4页:摩尔电导率与极限摩尔电导率

摩尔电导 λ
两块平行的大面积电极相距 1 m、其间有 1 mol 电解质溶液时体系所具有的电导;λ=V·χ=χ/c,单位为 S·m²·mol⁻¹。
极限摩尔电导率 λ0
电解质溶液无限稀释后摩尔电导率达到的最大值,不随浓度改变,可作为电解质溶液导电能力的特征常数。

第5页:摩尔电导率示意图

示意图:电极面积 1 m²、电极间距 1 m,溶液浓度 c=1 mol·m⁻³,此时体系的电导即为摩尔电导 λ。

第6页:离子独立移动定律

定律:在无限稀释的溶液中,电解质的摩尔电导率为正离子和负离子的摩尔电导率之和。

在无限稀释的溶液中,正、负离子的电导率只取决于离子的本性,不受其他共存离子的影响。

第7页:磺胺解离常数的测定

对于弱电解质,某浓度下的摩尔电导与无限稀释时的摩尔电导之比可表示该浓度下的解离度 α:α=λ/λ0。

弱电解质磺胺的解离:平衡时浓度为 c(1-α)、cα、cα,解离常数 Kc=c·α²(以 λ 与 λ0 之比求 α)。

第8页:电导法测定氯化银的溶解度

溶液电导率关系:χ溶液=χAgCl+χH2O,因此 χAgCl=χ饱和溶液-χH2O。

氯化银在水中的溶解度极微,其饱和溶液的摩尔电导 λ 可看作无限稀释溶液的摩尔电导 λ0,即 λ=λ0,且 λ0(AgCl)=λ0(Ag⁺)+λ0(Cl⁻),据此计算 AgCl 的溶解度。

第9页:电导率仪的操作与校正

  • 面板旋钮:量程选择旋钮、温度补偿旋钮、电导电极常数设定旋钮、校准/测量选择开关。
  • 校正方法:调到“校正”档,旋转电极常数校正,将电导率值调节到与电极的 J 值相同,然后再调回“测定”栏开始测定电导率。

第10页:电导法实验步骤

  1. 电导率仪的校正。
  2. 磺胺解离常数的测定:用 25 mL 烧杯与电导电极依次用超纯水和待测磺胺溶液冲洗两次,装入磺胺溶液插入电极测定电导率,重复 3 次,求得磺胺的解离常数 K。
  3. 难溶盐氯化银在水中溶解度的测定:依次用超纯水及待测氯化银饱和溶液冲洗两次后测定,重复 3 次,同法测定超纯水的电导率,由手册查得 λ0(Ag⁺)+λ0(Cl⁻) 的值直接计算 λ0(AgCl),最后计算 AgCl 的溶解度。
  4. 数据处理:磺胺的无限稀释摩尔电导 λ0(SN)=0.0400 S·m²·mol⁻¹;氯化银的无限稀释摩尔电导 λ0(AgCl)=0.013826 S·m²·mol⁻¹。

第11页:电导法数据记录与处理

电导率数据记录与处理
物质试验次数电导率平均值
磺胺1——
磺胺2——
磺胺3——
水1——
水2——
水3——
饱和氯化银溶液1——
饱和氯化银溶液2——
饱和氯化银溶液3——

表格中的电导率数值为实验实测填写项,源文件未给出具体数据,以“—”占位。

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