溶液電導(dǎo)的測(cè)定——測(cè)HAc的電離平衡常數(shù)1.簡(jiǎn)述電導(dǎo)法測(cè)醋酸的電離平衡常數(shù)的測(cè)量原理。電解質(zhì)溶液屬于第二類離子導(dǎo)體，它是靠正負(fù)離子的定向遷移傳遞電流，溶液的導(dǎo)電本領(lǐng)可用電導(dǎo)率來(lái)表示。將電解質(zhì)溶液放入兩平行電極之間，兩電極距離為（m），兩電極面積均為A（m2），這時(shí)溶液的電阻、電導(dǎo)、電導(dǎo)率分別為：電導(dǎo)池常數(shù)或電極常數(shù)可用標(biāo)準(zhǔn)溶液（常用氯化鉀溶液）標(biāo)定。應(yīng)用同一個(gè)電導(dǎo)池，便可通過(guò)電阻的測(cè)量求其它電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率。溶液的摩爾電導(dǎo)率是指把含有1mol電解質(zhì)的溶液置于相距為1m的兩平行電板電極之間的電導(dǎo)，其單位為S·m2·mol-1。摩爾電導(dǎo)率與電導(dǎo)率和濃度的關(guān)系為：無(wú)限稀釋摩爾電導(dǎo)率：溶液在無(wú)限稀釋時(shí)的摩爾電導(dǎo)率。無(wú)論強(qiáng)弱電解質(zhì)，此時(shí)均全部電離，符合離子獨(dú)立移動(dòng)定律：。隨濃度變化的規(guī)律，對(duì)強(qiáng)弱電解質(zhì)各不相同，對(duì)強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液可用科爾勞奇（Kohlrausch）經(jīng)驗(yàn)公式表示：，將對(duì)作圖，外推可求得。對(duì)弱電解質(zhì)來(lái)說(shuō)，可以認(rèn)為它的電離度等于溶液在濃度為c時(shí)的摩爾電導(dǎo)率和溶液在無(wú)限稀釋時(shí)的摩爾電導(dǎo)率之比，即：。AB型弱電解質(zhì)在溶液中達(dá)電離平衡時(shí)，電離平衡常數(shù)與濃度c和電離度有以下關(guān)系：可改寫(xiě)為直線方程：測(cè)出HAc溶液不同濃度c的電導(dǎo)率κ，計(jì)算出其摩爾電導(dǎo)率，以對(duì)作圖為一直線，從直線斜率和截距可求得和。2.在電導(dǎo)法測(cè)醋酸的電離平衡常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，影響準(zhǔn)確測(cè)定結(jié)果的因素有那些？答：溶液的濃度，恒溫槽的溫度，電導(dǎo)水的電導(dǎo)率，移液管取液。3.用不同的電導(dǎo)電極測(cè)定同一溶液的電導(dǎo)率時(shí)所得結(jié)果應(yīng)該怎樣？為什么？答：理論上應(yīng)該相同，因?yàn)槿芤旱碾妼?dǎo)率是溶液本身的性質(zhì)。如果電導(dǎo)池常數(shù)或電極常數(shù)沒(méi)有標(biāo)定，會(huì)導(dǎo)致用不同的電導(dǎo)電極測(cè)定同一溶液的電導(dǎo)率得到的結(jié)果略有不同。4.如何定性地解釋電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率隨濃度增加而降低？答：對(duì)強(qiáng)電解質(zhì)而言，溶液濃度降低，摩爾電導(dǎo)率增大，這是因?yàn)殡S著溶液濃度的降低，離子間引力變小，粒子運(yùn)動(dòng)速度增加，故摩爾電導(dǎo)率增大。對(duì)弱電解質(zhì)而言，溶液濃度降低時(shí)，解離度增加，溶液電導(dǎo)率變化不大，因此摩爾電導(dǎo)率也增加，在溶液極稀時(shí)，隨著溶液濃度的降低，摩爾電導(dǎo)率急劇增加。5.測(cè)定溶液的電導(dǎo)率時(shí)為何要用交流電？能否用直流電？答：直流電有可能會(huì)在溶液中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)（例如電解水成為氫氣和氧氣），改變測(cè)定溶液的濃度，影響測(cè)量結(jié)果；用交流電不會(huì)出現(xiàn)這樣的問(wèn)題，因?yàn)殡娏鞯姆较蚩偸窃谧兓芤褐袥](méi)有穩(wěn)定的電極存在，不會(huì)發(fā)生持續(xù)的電化學(xué)反應(yīng)。6.什么是電導(dǎo)水？測(cè)醋酸的電離平衡常數(shù)時(shí)為何要測(cè)電導(dǎo)水的電導(dǎo)率？水越純，電導(dǎo)率是越大還是越?。看穑弘妼?dǎo)水是指實(shí)驗(yàn)室中用來(lái)測(cè)定溶液電導(dǎo)時(shí)所用的一種純凈水，其。水的電導(dǎo)率相對(duì)弱電解質(zhì)的電導(dǎo)率是不能忽略的，因此要測(cè)定水的電導(dǎo)率。水越純，電導(dǎo)率越小。7.電解質(zhì)溶液電導(dǎo)與哪些因素有關(guān)？答：電解質(zhì)溶液導(dǎo)電主要與電解質(zhì)的性質(zhì)，溶劑的性質(zhì)，測(cè)量環(huán)境的溫度有關(guān)。8.在測(cè)HAc的電離平衡常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，用移液管移取溶液時(shí)能否先用該溶液潤(rùn)洗？為什么？答：需要先用該溶液潤(rùn)洗，因?yàn)橐獪?zhǔn)確知道醋酸的濃度，不用醋酸潤(rùn)洗移液管就會(huì)造成醋酸濃度偏小，造成實(shí)驗(yàn)誤差。9.在電導(dǎo)法測(cè)醋酸的電離平衡常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，為什么要測(cè)電導(dǎo)池常數(shù)？如何得到該常數(shù)？答：在電導(dǎo)法測(cè)醋酸的電離平衡常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，要求醋酸的電離平衡常數(shù)，需測(cè)出HAc溶液不同濃度c的電導(dǎo)率κ，要準(zhǔn)確測(cè)定HAc溶液電導(dǎo)率κ，必須先準(zhǔn)確知道實(shí)驗(yàn)中所用電導(dǎo)池常數(shù)或電極常數(shù)。電導(dǎo)池常數(shù)或電極常數(shù)可用標(biāo)準(zhǔn)溶液（常用氯化鉀溶液）標(biāo)定。10.在電導(dǎo)法測(cè)醋酸的電離平衡常數(shù)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)電導(dǎo)率時(shí)為什么要恒溫？實(shí)驗(yàn)中測(cè)電導(dǎo)池常數(shù)和溶液電導(dǎo)率，溫度是否要一致？答：電離平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，隨溫度而變，所以測(cè)定時(shí)要在恒溫條件下進(jìn)行。溫度需要一致，否則給實(shí)驗(yàn)造成很大誤差。11.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，用電導(dǎo)法測(cè)定難溶鹽PbSO4的溶解度，并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)方案。答：用電導(dǎo)法測(cè)定難溶鹽PbSO4的溶解度的實(shí)驗(yàn)方案：（1）將恒溫水浴溫度調(diào)至(25.0±0.1)℃或(30.0±0.1)℃。（2）測(cè)定電導(dǎo)池常數(shù)Kcell傾去電導(dǎo)池中蒸餾水(電導(dǎo)池不用時(shí)，應(yīng)把兩鉑黑電極浸在蒸餾水中，以免干燥致使表面發(fā)生改變)。將電導(dǎo)池和鉑電極用少量的0.1mol·L-1KCl溶液洗滌2-3次后，裝入0.1mol·L-1KCl溶液，恒溫后，用電導(dǎo)率儀測(cè)其電導(dǎo)率，重復(fù)測(cè)定三次。（3）測(cè)定電導(dǎo)水的電導(dǎo)率傾去電導(dǎo)池中的KCl溶液，用電導(dǎo)水洗凈電導(dǎo)池和鉑電極，然后注入電導(dǎo)水，恒溫后測(cè)其電導(dǎo)率，重復(fù)測(cè)定三次。（4）測(cè)定硫酸鉛溶液的電導(dǎo)率將約1克固體硫酸鉛放入200毫升錐形瓶中，加入約100毫升電導(dǎo)水，搖動(dòng)并加熱至沸騰。倒掉清夜，以除去可溶性雜質(zhì)，按同法重復(fù)兩次，再加入100毫升電導(dǎo)水，加熱至沸騰使之充分溶解。然后放在恒溫槽中，恒溫20分鐘使固體沉淀，將上層溶液倒入一個(gè)干燥的試管中，恒溫后測(cè)其電導(dǎo)率，然后換溶液在測(cè)定倆次，求平均值。12.溫度越高為什么醋酸的電離平衡常數(shù)越小?答：電離平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系主要取決于電離過(guò)程是放熱還是吸熱過(guò)程。如是放熱，則溫度越高，電離平衡常數(shù)越??；如是吸熱，則相反。酸堿的電離過(guò)程是放熱，故溫度越高電離平衡常數(shù)就越小。其實(shí)電離過(guò)程中是放熱還是吸熱，主要看能量變化，電解質(zhì)中斷鍵從穩(wěn)定到不穩(wěn)定，能量由小變大，是吸熱過(guò)程，而以形成水合離子成鍵則是由不穩(wěn)定到穩(wěn)定，能量由大變小，則是放熱過(guò)程。13.如何測(cè)定電導(dǎo)電極常數(shù)？為何要對(duì)常數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)？答：根據(jù)公式K=κ/G=Rκ，電極常數(shù)K可以通過(guò)測(cè)量電導(dǎo)電極在一定濃度的KCl溶液中的電導(dǎo)G(或電阻R)來(lái)求得，此時(shí)KCl溶液的電導(dǎo)率κ是已知的。由于測(cè)量溶液的濃度和溫度不同，以及測(cè)量?jī)x器的精度和頻率也不同，電導(dǎo)電極常數(shù)K有時(shí)會(huì)出現(xiàn)較大的誤差，使用一段時(shí)間后，電極常數(shù)也可能會(huì)有變化，因此，新購(gòu)的電導(dǎo)電極，以及使用一段時(shí)間后的電導(dǎo)電極，電極常數(shù)應(yīng)重新測(cè)量標(biāo)定，電導(dǎo)電極常數(shù)測(cè)量時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）測(cè)量時(shí)應(yīng)采用配套使用的電導(dǎo)率儀，不要采用其它型號(hào)的電導(dǎo)率儀。（2）測(cè)量電