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第1节-电解质溶液的电导-PPT.ppt

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1、第1节 电解质溶液的电导第10章 基础电化学引言引言一电解质溶液的电导电解质溶液的电导二活度和活度因子活度和活度因子三电池电动势电池电动势四电极电势与可逆电电极电势与可逆电池池热力学热力学五第 1 节 引 言一、电化学研究对象一、电化学研究对象二、电化学的用途二、电化学的用途三、电化学的研究装置三、电化学的研究装置四、导体的分类四、导体的分类五、法拉第定律五、法拉第定律电能化学能电解电解电池电池 电化学主要是研究电能和化学能之间的相互转化及转化过程中有关规律的科学。一一 电化学研究对象二二 电化学的用途电解电池腐蚀与防腐 精炼和冶炼有色金属和稀有金属(如:如:Al,K,Li的冶炼,的冶炼,Cu

2、,Zn的精练的精练);电解法制备化工原料;美化金属等。汽车、宇宙飞船、通讯、生化和医学等方面都要用不同类型的化学电源。电分析电位(导)的滴定法,库仑分析,循环伏安法等。许多金属生锈腐蚀的原因与电化学有关,可利用电化学原理及方法来防腐。三三 电化学的研究装置电能化学能电解池电解池原电池原电池原电池(galvanic cell)Cu2+2e-Cu(S)发生还原作用。电流由Cu极流向Zn极,Cu极电势高。CuCu电极:电极:Zn(S)Zn2+2e-发生氧化作用。电子由Zn极流向Cu极,Zn极电势低。ZnZn电极:电极:三三 电化学的研究装置负载电阻ZnZnSO4溶液CuCuSO4溶液Danill电池

3、电解池(electrolytic cell)与外电源正极相接。发生氧化反应。Cu(S)Cu2+2e-电极电极:与外电源负极相接。发生还原反应。Cu2+2e-Cu(S)电极电极:三三 电化学的研究装置-+电源电解池CuCuCuSO4大家学习辛苦了,还是要坚持继续保持安静继续保持安静电极电势低的极称为负极,电子从负极流向正极。负极:负极:电势高的极称为正极,电流从正极流向负极。正极:正极:三三 电化学的研究装置阴极:阴极:(Cathode)(Cathode)发生还原作用的极称为阴极,在原电池中,阴极是正极;在电解池中,阴极是负极。阳极:阳极:(Anode)(Anode)发生氧化作用的极称为阳极,在

4、原电池中,阳极是负极;在电解池中,阳极是正极。电极三三 电化学的研究装置对原电池:对电解池:氧化反应氧化反应 阳极阳极负极负极低电势低电势 还原反应还原反应 阴极阴极正极正极高电势高电势电电化化学学物物理理学学 氧化反应氧化反应 阳极阳极正极正极高电势高电势 还原反应还原反应 阴极阴极负极负极低电势低电势电电化化学学物物理理学学离子迁移方向阴离子迁向阳极阳离子迁向阴极三三 电化学的研究装置A.自由电子作定向移动而导电B.导电过程中导体本身不发生化学变化C.温度升高,电阻也升高D.导电总量全部由电子承担又称电子导体,如金属、石墨等。第一类导体四四 导体的分类A.正、负离子作反向移动而导电B.导电

5、过程中有化学反应发生C.温度升高,电阻下降D.导电总量分别由正、负离子分担 第二类导体 又称离子导体,如电解质溶液、熔融电解质等。*固体电解质,如AgBr、PbI2等,也属于离子导体,但它导电的机理比较复杂,导电能力不高,我们主要讨论电解质水溶液。四四 导体的分类 FaradayFaradays Laws Law 在电极界面上发生化学变化物质的质量与通入的电量成正比。在电极界面上发生化学变化物质的质量与通入的电量成正比。通电于若干个电解池串联的线路中,当所取的基本粒子的荷电通电于若干个电解池串联的线路中,当所取的基本粒子的荷电数相同时在各个电极上发生反应的物质其物质的量相同,析出物数相同时在各

6、个电极上发生反应的物质其物质的量相同,析出物质的质量与其摩尔质量成正比。质的质量与其摩尔质量成正比。电极上发生反应的物质的质量电极上发生反应的物质的质量 m 为:为:五五 法拉第定律F=Le 法拉第常数在数值上等于1 mol元电荷的电量。=6.0221023 mol-11.602210-19 C =96484.6 Cmol-196500 Cmol-1已知元电荷电量为1.602210-19 C五五 法拉第定律 法拉第常数 电流效率表示式表示式表示式表示式 电流效率电流效率=100%理论计算耗电量理论计算耗电量实际消耗电量实际消耗电量表示式表示式表示式表示式 电流效率电流效率=100%电极上产物的

7、实际量电极上产物的实际量理论计算应得量理论计算应得量五五 法拉第定律 Faraday电解定律的意义 是电化学上最早的定量的基本定律,揭示了通入的电量与析出物质之间的定量关系。该定律在任何温度、任何压力下均可以使用。对纯离子导电的系统,该定律的使用没有什么限制条件。五五 法拉第定律第 2节 电解质溶液的电导一、离子的电迁移与迁移数一、离子的电迁移与迁移数二、电导、电导率二、电导、电导率三、摩尔电导率三、摩尔电导率四、离子独立运动定律四、离子独立运动定律五、电导的测定及应用五、电导的测定及应用一 离子的电迁移率离子在电场中运动的速率用公式表示为:离子在电场中运动的速率用公式表示为:式中式中(dE/

8、dl)为电位梯度,比例系数为电位梯度,比例系数U+和和U-分别称为分别称为正、负离子的电迁移率,又称为离子淌度。正、负离子的电迁移率,又称为离子淌度。电迁移率的数值与离子本性、溶剂性质、温电迁移率的数值与离子本性、溶剂性质、温度等因素有关,可以用界面移动法测量。度等因素有关,可以用界面移动法测量。即相当于单位电位梯度时离子迁移的速率。即相当于单位电位梯度时离子迁移的速率。它的单位是它的单位是 m2s-1V-1。离子淌度(离子淌度(ionic mobility)离子迁移数的定义离子迁移数的定义 把离子把离子B所运载的电流与总电流之比称为离子所运载的电流与总电流之比称为离子B的迁移数的迁移数(tr

9、ansference number)用符号)用符号tB表示。表示。tB是量纲为是量纲为1的量,数值上总小于的量,数值上总小于1。由于正、负离子移动的速率不同,所带的电荷不等,因由于正、负离子移动的速率不同,所带的电荷不等,因此它们在迁移电量时所分担的分数也不同。此它们在迁移电量时所分担的分数也不同。其定义式为:其定义式为:一 离子的电迁移率如果溶液中只有一种电解质,迁移数在数值上还可表示为:如果溶液中只有一种电解质,迁移数在数值上还可表示为:负离子应有类似的表示式。负离子应有类似的表示式。如果溶液中有多种电解质,共有如果溶液中有多种电解质,共有 i i 种离子,则:种离子,则:一 离子的电迁移

10、率 离子迁移数的定义离子迁移数的定义设想在两个惰性电极之间有想象的平面AA和BB,一 离子的电迁移率 离子电迁移的规律离子电迁移的规律阳极区 中间区 阴极区AB+AB将溶液分为阳极部、中部及阴极部三个部分。假定未通电前,各部均含有正、负离子各5 mol,分别用+、-号代替。设离子都是一价的,当通入 4 mol 电子的电量时,阳极上有 4 mol 负离子氧化,阴极上有 4 mol正离子还原。一 离子的电迁移率 离子电迁移的规律离子电迁移的规律阳极区 中间区 阴极区AB+AB两电极间正、负离子要共同承担4 mol电子电量的运输任务。现在离子都是一价的,则离子运输电荷的数量只取决于离子迁移的速度。设

11、正、负离子迁移的速率相等,r+=r-,则导电任务各分担2 mol,在假想的AA,BB平面上各有2 mol正、负离子逆向通过。+一 离子的电迁移率 离子电迁移的规律离子电迁移的规律阳极区 中间区 阴极区AB+AB设正、负离子迁移的速率相等,r+=r-,+当通电结束,阴、阳两极部溶液浓度相同,但比原溶液各少了2 mol而中部溶液浓度不变。一 离子的电迁移率 离子电迁移的规律离子电迁移的规律阳极区 中间区 阴极区AB+AB两电极间正、负离子要共同承担4 mol电子电量的运输任务。+设正离子迁移速率是负离子的三倍,r+=3r-,则正离子导3 mol电量,负离子导1 mol电量。在假想的AA,BB平面上

12、有3 mol正离子和1 mol负离子逆向通过。一 离子的电迁移率 离子电迁移的规律离子电迁移的规律阳极区 中间区 阴极区AB+AB+而中部溶液浓度仍保持不变。设正离子迁移速率是负离子的三倍,r+=3r-,通电结束,阳极部正、负离子各少了3 mol,阴极部只各少了1 mol,一 离子的电迁移率 离子电迁移的规律离子电迁移的规律总结:总结:单种单种1-1价电解质价电解质任一电极区离子物质的量的改变值任一电极区离子物质的量的改变值n 是离子的电迁移物质的是离子的电迁移物质的量:量:n(迁移迁移)(迁出为负)和电极反应物质的量:(迁出为负)和电极反应物质的量:n(电解)(电解)(消耗为负)共同作用的结

13、果:(消耗为负)共同作用的结果:由于离子的电迁移速率不同,电迁移与电极反应同时进行的由于离子的电迁移速率不同,电迁移与电极反应同时进行的结果,必然会引起两电极区电解质的量的变化不一样。结果,必然会引起两电极区电解质的量的变化不一样。由任一电极区某种离子电迁移的量和电极反应的量可以求出由任一电极区某种离子电迁移的量和电极反应的量可以求出该种离子的迁移数。该种离子的迁移数。迁移数的测定方法迁移数的测定方法 在在Hittorf迁移管中装入已知迁移管中装入已知浓度的电解质溶液,接通稳压直浓度的电解质溶液,接通稳压直流电源,流电源,小心放出阴极部(或阳极部)小心放出阴极部(或阳极部)溶液,称重并进行化学

14、分析,根溶液,称重并进行化学分析,根据输入的电量和电极区浓度的变据输入的电量和电极区浓度的变化,就可计算离子的迁移数。化,就可计算离子的迁移数。通电一段时间后,电极附近溶通电一段时间后,电极附近溶液浓度发生变化,中部基本不变。液浓度发生变化,中部基本不变。一 离子的电迁移率Hittorf 法法Hittorf 法中必须采集的数据:法中必须采集的数据:a.通入的电量,由库仑计中称重阴极质量的增加而得,例如,通入的电量,由库仑计中称重阴极质量的增加而得,例如,银库仑计中阴极上有银库仑计中阴极上有0.0405 g Ag析出,析出,b.电解前含某离子的物质的量电解前含某离子的物质的量n(始)。始)。c.

15、电解后含某离子的物质的量电解后含某离子的物质的量n(终)。终)。d.写出电极上发生的反应,判断某离子浓度是增加了、减少了写出电极上发生的反应,判断某离子浓度是增加了、减少了还是没有发生变化。还是没有发生变化。e.判断离子迁移的方向。判断离子迁移的方向。迁移数的测定方法迁移数的测定方法一 离子的电迁移率Hittorf 法法例 例题:在例题:在Hittorf 迁移管中,用迁移管中,用Cu电极电解已知浓度的电极电解已知浓度的 溶液。通电一定时间串联在电路中的银库溶液。通电一定时间串联在电路中的银库仑计阴极上有仑计阴极上有 析出。阴极部溶液质量为析出。阴极部溶液质量为 ,据分析知,在通电前其中含,据分

16、析知,在通电前其中含 ,通电后含,通电后含 。试求。试求 和和 的离子迁移数。的离子迁移数。例(续)解法解法1 1:先求:先求 的迁移数,以的迁移数,以 为基本粒子,已知:为基本粒子,已知:阴极上阴极上 还原,使还原,使 浓度下降浓度下降 迁往阴极,迁移使阴极部迁往阴极,迁移使阴极部 增加,增加,例(续)解法解法2 2 先求先求 的迁移数,以的迁移数,以 为基本粒子。为基本粒子。阴极上阴极上 不发生反应,电解不会使阴极部不发生反应,电解不会使阴极部 离子的离子的浓度改变。电解时浓度改变。电解时 迁向阳极,迁移使阴极部迁向阳极,迁移使阴极部 减少。减少。例(续)解法解法3 3:如果分析的是阳极部

17、的溶液,基本计算都相:如果分析的是阳极部的溶液,基本计算都相同,只是离子浓度变化的计算式不同。同,只是离子浓度变化的计算式不同。(2)(2)阳极部先计算阳极部先计算 迁移数,阳极部迁移数,阳极部 不发生不发生反应,反应,迁入。迁入。(1 1)阳极部先计算)阳极部先计算 的迁移数,阳极部的迁移数,阳极部Cu氧化成氧化成 ,另外,另外 是迁出的,是迁出的,计算略计算略界面移动法界面移动法界移法比较精确,也界移法比较精确,也可用来测离子的淌度。可用来测离子的淌度。根据毛细管的内径、液面移根据毛细管的内径、液面移动的距离、溶液的浓度及通入动的距离、溶液的浓度及通入的电量,可以计算离子迁移数。的电量,可

18、以计算离子迁移数。一 离子的电迁移率迁移数的测定方法迁移数的测定方法毫安培计毫安培计开关开关电源电源可变电阻可变电阻电量计电量计第 2节 电解质溶液的电导一、离子的电迁移与迁移数一、离子的电迁移与迁移数二、电导、电导率二、电导、电导率三、摩尔电导率三、摩尔电导率四、离子独立运动定律四、离子独立运动定律五、电导的测定及应用五、电导的测定及应用二二 电导、电导率电导、电导率 电导的单位是电导的单位是siemeics(西门子西门子),符号,符号S 。导体的电阻导体的电阻电导电导G电阻的倒数电阻的倒数 1.电导(conductance)电导的数值电导的数值除与电解质除与电解质溶液的本性溶液的本性有关外

19、还与有关外还与离子浓度、离子浓度、电极大小、电极大小、电极距离有电极距离有关。关。几种电解质共存,溶液的电导:几种电解质共存,溶液的电导:Gl=G1+G2+,Rt-1=R1-1+R2-1+1 1种电解质,且浓度极稀,溶液的电导:种电解质,且浓度极稀,溶液的电导:Gl=G溶剂溶剂+G溶质溶质=G0+GB 所以所以 电导率相当于单位长度、电导率相当于单位长度、单位截面积导体的电导,单单位截面积导体的电导,单位是位是Sm-1 或或-1m-1 。电导率也就是电阻率的倒数:电导率也就是电阻率的倒数:2.电导率(electrolytic conductivity)二二 电导、电导率电导、电导率电导率的定义

20、电导率的定义 定义定义2.电导率二二 电导、电导率电导、电导率 电导率与浓度的关系电导率与浓度的关系c,先先后后/(Sm-1)H2SO4KOHKClMgSO4CH3COOH015510c/(moldm-3)20406080298K 电导率与浓度的关系电导率与浓度的关系强酸、强碱的电导率较大,其次强酸、强碱的电导率较大,其次是盐类,它们是强电解质;而弱是盐类,它们是强电解质;而弱电解质,电解质,CH3COOH等为最低。等为最低。电解质电解质=溶液溶液-溶剂溶剂=l 0 第 2节 电解质溶液的电导一、离子的电迁移与迁移数一、离子的电迁移与迁移数二、电导、电导率二、电导、电导率三、摩尔电导率三、摩尔

21、电导率四、离子独立运动定律四、离子独立运动定律五、电导的测定及应用五、电导的测定及应用三 摩尔电导率 1.定义定义 摩尔电导率的单位为摩尔电导率的单位为Sm2mol-1。摩尔电导率为电导率除以摩尔电导率为电导率除以物质的量浓度物质的量浓度将含有将含有1mol 电解质的溶液放在相距为电解质的溶液放在相距为1m的两平行电极板之间,所测得的电的两平行电极板之间,所测得的电导即为该电解质溶液的摩尔电导率。导即为该电解质溶液的摩尔电导率。为什么要引入摩尔电导率大学化学 2005.Vol.20.No.5.38-39三 摩尔电导率 1.定义定义说明:说明:电极相距都为电极相距都为1 m ,均与,均与c c

22、有关。有关。m与与 的异:的异:1 m21 m电解质电解质溶液的电导,不考虑溶液的电导,不考虑电解质的量。电解质的量。m:相距:相距1m的两平行的两平行电极间电极间1mol电解质溶液电解质溶液的电导,不考虑体积的电导,不考虑体积。m与与 的同:的同:m反映的是离子能够负载的电流量,但不能比较其导反映的是离子能够负载的电流量,但不能比较其导电能力,其电导还与离子的电荷和离子的运动速率有关。电能力,其电导还与离子的电荷和离子的运动速率有关。摩尔电导率必须对应于溶液中含有摩尔电导率必须对应于溶液中含有1mol电解质。电解质。使用摩尔电导率比较不同电解质的导电性能,使用摩尔电导率比较不同电解质的导电性

23、能,只有组成的基本单元带有相同电量时才有意义。只有组成的基本单元带有相同电量时才有意义。为此,规定组成电解质的基本单位所含的电量为此,规定组成电解质的基本单位所含的电量与一个质子与一个质子(或电子或电子)的电量相等,所以对于电解质的电量相等,所以对于电解质NaCl,CuSO4,AlCl3 ,其溶液的摩尔电导率分别是:其溶液的摩尔电导率分别是:三 摩尔电导率 2.基本单元基本单元为了防止混淆,必要时在 m后面要注明所取的基本单元。实际应用时,对电解质基本单元的选取决定于研究需要。强电解质溶液稀溶液,强电解质溶液稀溶液,Kohlrausch经验关系:经验关系:三 摩尔电导率 3.与浓度的关系与浓度

24、的关系某些电解质的水溶液的摩尔电导率某些电解质的水溶液的摩尔电导率与其浓度的平方根关系与其浓度的平方根关系 (298.15K)400300200100 m/(S cm2 mol-1)HClNaOHAgNO3CH3COOH0 0.5 1.0 1.5强、弱电解质不同。强、弱电解质不同。弱电解质弱电解质:急降急降趋缓;趋缓;强电解质强电解质:近线性。近线性。与与T,电解质及溶剂的性质有关,电解质及溶剂的性质有关 三 摩尔电导率 m虽然确定了离子的数目(虽然确定了离子的数目(1mol),),但但c 不同时,离子的密度不同,离子间的距离不同,其不同时,离子的密度不同,离子间的距离不同,其相互作用不同,会

25、使运动速率不同相互作用不同,会使运动速率不同,导致导致 m不相同,不相同,只有当浓度很稀只有当浓度很稀(c 0)时,离子间距增大,可以忽时,离子间距增大,可以忽略离子间的相互作用,才可比较其导电能力略离子间的相互作用,才可比较其导电能力 。4.极限摩尔电导率极限摩尔电导率 无限稀(c 0)时的摩尔电导率为极限摩尔电导率。定义:定义:用极限摩尔电导率可比较电解质溶液的导电能力。极限摩尔电导率与浓度无关,只与离子的本性有关。强电解质的强电解质的第 2节 电解质溶液的电导一、离子的电迁移与迁移数一、离子的电迁移与迁移数二、电导、电导率二、电导、电导率三、摩尔电导率三、摩尔电导率四、离子独立运动定律四

26、、离子独立运动定律五、电导的测定及应用五、电导的测定及应用四 离子独立运动定律 1.离子的摩尔电导率离子的摩尔电导率设强电解质设强电解质(浓度不太大)(浓度不太大):溶液中离子的摩尔电导率定义为:溶液中离子的摩尔电导率定义为:例例Kohlrausch发现具有共同离子的一对强电解质,其发现具有共同离子的一对强电解质,其之差几乎总是常数。例如:之差几乎总是常数。例如:/(10-4S m2 mol-1)KCl NaCl KI NaI KClO3 NaClO3 149.86 126.45 150.38 126.94 140.04 116.48 23.41 23.44 23.56 Kohlrausch作

27、出如下结论:在无限稀释的溶液中,离子彼作出如下结论:在无限稀释的溶液中,离子彼此独立运动,互不影响。此独立运动,互不影响。式中式中和和分别是正、负离子在无限稀释时,分别是正、负离子在无限稀释时,摩尔电导率的极限值,简称离子电导率。摩尔电导率的极限值,简称离子电导率。2.2.离子独立运动定律离子独立运动定律*关系式 第 2节 电解质溶液的电导一、离子的电迁移与迁移数一、离子的电迁移与迁移数二、电导、电导率二、电导、电导率三、摩尔电导率三、摩尔电导率四、离子独立运动定律四、离子独立运动定律五、电导的测定及应用五、电导的测定及应用1.电导的测定 I 是频率在是频率在1000Hz左左右的高频交流电源,

28、右的高频交流电源,G为耳机。为耳机。测定装置:韦斯顿电桥测定装置:韦斯顿电桥电导池(铂黑电极)电导池(铂黑电极)D,C两点电位降相等,两点电位降相等,电桥达平衡:电桥达平衡:2.电导率的测定 因为两电极间距离因为两电极间距离 和镀有铂黑的电极面积和镀有铂黑的电极面积 As无法测量,无法测量,精确的方法是先选用一种电导率精确已知的标准溶液标定精确的方法是先选用一种电导率精确已知的标准溶液标定电导池常数。再把待测溶液置于该电导池中测定电导,计电导池常数。再把待测溶液置于该电导池中测定电导,计算溶液的电导率。又由算溶液的电导率。又由 计算出计算出m。电解质溶液的电导率为电解质溶液的电导率为电导池常数

29、例:用同一个电导池在298.2 K 时测得标准的 0.01moldm-3 KCl 溶液的电阻为1064,0.01moldm-3 HAc的电阻为 9256,试求此醋酸溶液的摩尔电导率。解解 查表知查表知298.2K,0.01moldm-3 KCl 的的=0.149 Sm-1,则该电导池常数则该电导池常数 (l/AS)=R=0.1491064=150 m-1对于对于0.01moldm-3 HAc 溶液的电导率为溶液的电导率为 =(l/AS)(1/R)=150(1/9259)=0.0162 Sm-1摩尔电导率为摩尔电导率为 m(HAc)=(/c)=0.0162/(0.01103)=0.00162 S

30、m2mol-1【例例10-3】P3453.电导测定的一些应用(1)检验水的纯度检验水的纯度这样,纯水的电导率应为这样,纯水的电导率应为 事实上,水的电导率小于事实上,水的电导率小于1.010-4 Sm-1就认为是很纯的了,有时称为就认为是很纯的了,有时称为“电导水电导水”,若大于这个数值,那肯定含有某种杂质。若大于这个数值,那肯定含有某种杂质。纯水本身有微弱的解离:纯水本身有微弱的解离:查表查表(298.15 K)得得 常用去除杂质的方法有:常用去除杂质的方法有:(1)用离子交换树酯,得用离子交换树酯,得“去离子水去离子水”。(2)用石英器皿二次蒸馏,得用石英器皿二次蒸馏,得“电导水电导水”。

31、(2)计算弱电解质的解离度和解离常数计算弱电解质的解离度和解离常数弱电解质弱电解质AB 的解离度:的解离度:设弱电解质设弱电解质AB 解离平衡:解离平衡:以以作图,作图,从截距和斜率求得从截距和斜率求得3.电导测定的一些应用例 将某电导池盛以0.0200 moldm-3的KCl溶液(25时,(KCl)=0.227Sm-1),在25时测得其电阻为157.0,再换用1.15810-3moldm-3 的间碘苯乙醇酸溶液(HM),测得其电阻为2014,已知25时,间碘苯 乙 醇 酸 钾(KM),的 极 限 电 导 为 1.00310-2 Sm2mol-1,HCl和KCl的极限电导各为4.26410-2

32、 Sm2mol-1和 1.50010-2 Sm2mol-1,求25时HM的离解常数Ka。解题思路 应用分析法,从待求量出发(HM)由已知的三种强电解质的由已知的三种强电解质的求得求得 l/A可由已知可由已知和和R(G)的的KCl的溶液求得的溶液求得例(续)解:解:题意分析题意分析 已知:已知:1.(KCl)=0.227Sm-1 R=157.0由此可求出电由此可求出电导池常数导池常数l/A;2.可可求求(=1/Rl/A,R(HM)=2014);而而c(HM)=1.15810-3 moldm-3,又求得,又求得m(=/c);3.(KM)=1.00310-2 Sm2mol-1,(HCl)=4.264

33、10-2 Sm2 mol-1,(KCl)=1.50010-2Sm2mol-1,由此强电解质的由此强电解质的可求弱电解质可求弱电解质HM的的 从而求出:从而求出:Ka(HM)例(续)(HM)=(KM)(HCl)(KCl)=1.00310-2 4.26410-21.50010-2 =3.76710-2 Sm2mol-1 计算中注意计算中注意c 的单位:公式中的单位:公式中c 的单位为的单位为molm-3,而,而计算计算Ka时时 故故c的单位取的单位取moldm-3。(3)测定难溶盐的溶解度测定难溶盐的溶解度 盐的极限摩尔电导率可查表得到。盐的极限摩尔电导率可查表得到。运用摩尔电导率的公式就可以求得

34、难溶盐饱和溶液运用摩尔电导率的公式就可以求得难溶盐饱和溶液的浓度的浓度cs 水的电导率不能忽略:水的电导率不能忽略:难溶盐饱和溶液的浓度极稀,可认为难溶盐饱和溶液的浓度极稀,可认为3.电导测定的一些应用例 25时,测得硫酸钡饱和溶液的电导率为4.5810-4 Sm-1 ,制备该溶液所用水的电导率为 1.5210-4 Sm-1。请计算硫酸钡的溶解度。解解据公式据公式,若能求出摩尔电导率若能求出摩尔电导率m和电导和电导率率,则可求该饱和溶液的浓度,则可求该饱和溶液的浓度c,即知其溶解度。,即知其溶解度。查表知:查表知:例讨论本题结果本题结果其其中中基基本本单单元元为为 ,即溶解度为每即溶解度为每d

35、m3中可溶解中可溶解2.13105摩尔摩尔 。若摩尔单元为若摩尔单元为BaSO4,则溶解度应为则溶解度应为 作作为为溶溶剂剂的的水水,因因其其电电离离度度很很小小,其其电电导导率率相相对对较较浓浓的的电电解解质质溶溶液亦很小,常可忽略不计。但液亦很小,常可忽略不计。但BaSO4为难溶盐,为难溶盐,浓度亦很小,其电导率也就很小,故前者不浓度亦很小,其电导率也就很小,故前者不能忽略,能忽略,由计算知由计算知 为同一数量级为同一数量级本题用本题用近似代替饱和浓度时的近似代替饱和浓度时的亦是考虑到亦是考虑到BaSO4为难溶盐,若需精确计算,可代入下式计算为难溶盐,若需精确计算,可代入下式计算其结果与近

36、似计算差别甚微。其结果与近似计算差别甚微。(4)电导滴定)电导滴定 在滴定过程中,离子浓度不断变化,电导率也不断在滴定过程中,离子浓度不断变化,电导率也不断变化,利用电导率变化的转折点,确定滴定终点。变化,利用电导率变化的转折点,确定滴定终点。a.用用NaOH标准溶液滴定标准溶液滴定HCl3.电导测定的一些应用b.用用NaOH滴定滴定HAcc.用BaCl2标准溶液滴定Tl2SO4a.用NaOH标准溶液滴定HCl。终点HClNaOH电导率仪(4)电导滴定)电导滴定3.电导测定的一些应用b.用NaOH标准溶液滴定HAc终点HAc电导率仪NaOH(4)电导滴定)电导滴定3.电导测定的一些应用c.用用

37、BaCl2标准溶液滴定标准溶液滴定Tl2SO4,产物产物BaSO4 、TlCl均为沉淀均为沉淀。终点Tl2SO4BaCl2电导率仪(4)电导滴定)电导滴定3.电导测定的一些应用优点:不用指示剂,优点:不用指示剂,能自动纪录。能自动纪录。MICHAEL FARADAYMICHAEL FARADAY(1791-1867)English chemist and physicist,was a completely selftaught man.In 1812,while still a bookbinders apprentice,Faraday was drawn to chemistry by

38、attending Davys lectures at the Royal Institute.His life was changed by an accident when Davy was temporarily blinded by an explosion and took on Faraday as his secretary.MICHAEL FARADAYFaraday presented Davy with the careful notes he had taken at his lectures,and Faraday became a laboratory assista

39、nt when his predecessor was fired for brawling.Faradays first experiment consisted in constructing a voltaic pile using copper halfpenny pieces and zinc discs separated by paper soaked in salt solution.MICHAEL FARADAYHe decomposed magnesium sulfate with the pile.He produced the first known chlorides

40、 of carbon,C2Cl6 and C2Cl4,in 1820,and discovered benzene in 1825.He investigated alloy steels and optical glass.During this latter work,he discovered the rotation of the plane of polarization of light in a magnetic field.He discovered diamagnetism and coined the words paramagnetic and diamagnetic.R

41、FRIEDRICH WILHELM GEORG KOHLRAUSCHFRIEDRICH WILHELM GEORG KOHLRAUSCH(1840-1910),German chemist and physicist,is best known for his work on the electrical conductivity of solutions.His work is characterized by a high degree of precision,as exemplified in his determination of the electrochemical equiv

42、alent of silver.His main work on electrolyte conduction was mad possible by the realization that polarization at the electrodes could be eliminated by using ac instead of dc currents for conductivity measurements.FRIEDRICH WILHELM GEORG KOHLRAUSCHIn 1876,following the work of Hittorf on ion migratio

43、ns,he stated,“in a dilute solution every electrochemical element has a perfectly definite resistance pertaining to it,independent of the compound to publish an instructional manual on laboratory physics.The manual,Leitfaden der Praktischen Physik(1870),was widely used and translated into several languages,including English.R

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