浙江科技学院物理化学教案第七章电导测定的装置电导测定实际上测定的是电阻，常用的韦斯顿电桥如图所示。AB为均匀的滑线电阻，为可变电阻，并联一个可变电容以便调节与电导池实现阻抗平衡，M为放有待测溶液的电导池，电阻待测。I是频率在1000Hz左右的高频交流电源，G为耳机或阴极示波器。接通电源后，移动C点，使DGC线路中无电流通过，如用耳机则听到声音最小，这时D，C两点电位降相等，电桥达平衡。根据几个电阻之间关系就可求得待测溶液的电导。R_RRR电导池常数（cellconstant）电导池常数1R=p-=pKcellKeell =.R=kRAp因为两电极间距离和镀有铂黑的电极面积无法用实验测量，通常用已知电导率的KC1溶液注入电导池，测定电阻后得到。然后用这个电导池测未知溶液的电导率。电导率与浓度的关系强电解质溶液的电导率随着浓度的增加而升高。当浓度增加到一定程度后，解离度下降，离子运动速率降低，电导率也降低，如和KOH溶液。中性盐由于受饱和溶解度的限制，浓度不能太高，如KC1。弱电解质溶液电导率随浓度变化不显著，因浓度增加使其电离度下降，粒子数目变化不大，如醋酸。R宝导房0C.m.S)0浓度的文优摩尔电导率与浓度的关系由于溶液中导电物质的量已给定，都为1mo1，所以，当浓度降低时，粒子之间相互作用减弱，正、负离子迁移速率加快，溶液的摩尔电导率必定升高。但不同的电解质，摩尔电导率随浓度降低而升高的程度也大不相同。离子独立移动定律德国科学家Kohlrausch根据大量的实验数据，发现了一个规律：在无限稀释溶液中，每种离子独立移动，不受其它离子影响，电解质的无限稀释摩尔电导率可认为是两种离子无限稀释摩尔电导率之和：La=Lm++Lmm,这就称为Kohlrausch离子独立移动定律。这样，弱电解质的可以通过强电解质的或从表值上求得。查离子的6
浙江科技学院 物理化学教案 第七章 电导测定的装置 测定的是电阻，常用的韦斯顿电桥如图所示。 便调节与电导池实现阻抗平衡，M 为放 导池常数（c nt） 通常用已知电导率的 KCl 溶液注入电导 随着浓度的增加而升高。当浓度增加到一定程度后，解离度下降，离子运动速率降 太高，如 KCl。 度下降，粒子数目变化不大，如醋酸。 摩尔电导率与浓度的 已给定，都为 1mol，所以，当浓度降低时，粒子之间相互作用减弱，正、负 子独立移动定律 ausch 根据大量的实验数据，发现了一个规律：在无限稀释溶液中，每种离子独立 这就称为 Kohlrausch 移动定律。这样，弱电解质的 可以通过强电解质的 或从表值上 查离子的 求得。 电导测定实际上 AB 为均匀的滑线电阻， 为可变电阻，并联一个可变电容 以 有待测溶液的电导池， 电阻待测。I 是频率在 1000Hz 左右的高频交流电源，G 为耳机或阴极示波器。接 通电源后，移动 C 点，使 DGC 线路中无电流通过，如用耳机则听到声音最小，这时 D，C 两点电位降相等， 电桥达平衡。根据几个电阻之间关系就可求得待测溶液的电导。 1 3 x 4 R R R = R 电 ell consta 电导池常数 因为两电极间距离 和镀有铂黑的电极面积 无法用实验测量， 池，测定电阻后得到。然后用这个电导池测未知溶液的电导率。 电导率与浓度的关系 强电解质溶液的电导率 低，电导率也降低，如 和 KOH 溶液。 中性盐由于受饱和溶解度的限制，浓度不能 弱电解质溶液电导率随浓度变化不显著，因浓度增加使其电离 ● 关系 由于溶液中导电物质的量 离子迁移速率加快，溶液的摩尔电导率必定升高。但不同的电解质，摩尔电导率随浓度降低而升高的程度 也大不相同。 ●离 德国科学家 Kohlr 移动，不受其它离子影响，电解质的无限稀释摩尔电导率可认为是两种离子无限稀释摩尔电导率之和： 离子独立 cell A l R K = = ρ ρ cell 1 K R kR ρ = ⋅= m m,+ m,− ∞∞ ∞ L L = + L 6
浙江科技学院第七章物理化学教案几个有用的关系式：1. Lm=Lm++Lm.对于强电解质，在浓度不太大时近似有LmLmLmLms2. t4=t_ =LmLmLmLmLm3.α=对强电解质近似有4. Lm+=U°FLm+=U,FL"_=U"F对强电解质近似有Lm-=U.FLm+U.F5. t=LmLm利用这些关系式，从实验可测量求不可测量。电导测定的一些应用（1）检验水的纯度(2)计算弱电解质的解离度和解离常数设弱电解质AB解离如下：Lmα=LcLaco2cL.11或K.L.LeK(L")1-αLm(Lm-Lm)（3）测定难溶盐的溶解度1.难溶盐饱和溶液的浓度极稀。2.难溶盐本身的电导率很低，这时水的电导率就不能忽略，所以：K(难溶盐)=K(溶液)-K(H,O)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K(难溶盐)K(溶液)-K(H,O)L(难溶盐)=cc7.4强电解质溶液理论简介平均活度和平均活度系数离子强度强电解质溶液的离子互吸理论电导理论平均活度和平均活度系数电解质化学势的表达式HCl(anci)-→ H*(a+)+CI(acr)强电解质溶解后全部变成离子。为简单起见，先考虑1-1价电解质，如HC1，7
浙江科技学院 物理化学教案 第七章 几个有用的关系式： m m,+ m, 1. ∞∞ ∞ LL L = + 对于强电解质，在浓度不太大时近似有 些关系式，从实验可测量求不可测量。 度和解离常数 ： 3）测 难溶盐饱和溶液的浓度极稀。 盐本身的电导率很低，这时水的电导率就不能忽略，所以： 得难溶盐饱和溶液的浓度 。 平均 强电解质溶液的离子互吸理论 电导理论 势的表达式 质溶解后全部变成离子。为简单起见，先考虑 1-1 价电解质，如 HCl， − 利用这 电导测定的一些应用 （1） 检验水的纯度 (2)计算弱电解质的解离 设弱电解质 AB 解离如下 （ 定难溶盐的溶解度 1． 2．难溶 运用摩尔电导率的公式就可以求 7.4 强电解质溶液理论简介 活度和平均活度系数 离子强度 平均活度和平均活度系数 电解质化学 强电解 m,+ m,+ m, m, + m 2. t t − m m m − − ∞ ∞ ∞ ∞ =≈ =≈ LL LL LL LL m 3. = α L m ∞ L m,+ + m,+ + m, 4. U F U F − − U F ∞ ∞ ∞ ∞ L L = = 对强电解质近似有 m, U F L L − − = = 对强电解质近似有 m,+ + m m 5. U F t + = = L L L m = α ∞ L L m 2 2 m m m m ( ) c α ∞ ∞ = = − L 1 LL L c c K α − m 2 m m m 1 ) 1 ( c c K ∞ ∞ 或 = + L L L L 2 κ( ) ( ) (H O) 难溶盐 溶液 = − κ κ 2 ( ) (H O) c c m ( ) ( ) κ −κ L + + HCl H Cl HCl( ) H ( ) Cl ( ) a aa − → + − ∞ κ = = 难溶盐 溶液 难溶盐 7