【正文】 積，單位為 ， 是電解質(zhì)溶液的濃度，單位為 。 mV31m m ol ?? c3mo l m ??m c???m 1V c?單位間距單位立方體?電導(dǎo)率單位面積21S m m ol ???摩爾電導(dǎo)率的位為 摩爾電導(dǎo)率示意圖 m c???m1Vc?單位間距單位立方體 ?電導(dǎo)率單位面積基本質(zhì)點的選取 摩爾電導(dǎo)率必須對應(yīng)于溶液中含有 1mol電解質(zhì)，但對電解質(zhì)基本質(zhì)點的選取決定于研究需要。 例如，對 溶液，基本質(zhì)點可選為 或 ，顯然，在濃度相同時，含有 1mol 溶液的摩爾電導(dǎo)率是含有 1mol 溶液的 2倍。即： 4CuSO4CuSO412( Cu SO )4CuSO412( Cu SO ) m 4 m 412( Cu SO ) 2 ( Cu SO )?ΛΛ 為了防止混淆，必要時在 后面要注明所取的基本質(zhì)點。 mΛ*電導(dǎo)的測定 幾種類型的電導(dǎo)池： 電導(dǎo)池電極通常用兩個平行的鉑片制成，為了防止極化，一般在鉑片上鍍上鉑黑，增加電極面積，以降低電流密度。 電導(dǎo)測定的裝置 電導(dǎo)測定實際上測定的是電阻，常用的 Wheatstone電橋如圖所示 AB為均勻的滑線電阻， 為可變電阻，并聯(lián)一個可變電容 以便調(diào)節(jié)與電導(dǎo)池實現(xiàn)阻抗平衡， M為放有待測溶液的電導(dǎo)池， 電阻待測 1RFxR I 是頻率 1000Hz左右的高頻交流電源， G為耳機或陰極示波器。 接通電源后，移動 C點，使 DGC線路中無電流通過，如用耳機則聽到聲音最小，這時 D， C兩點電位降相等，電橋達平衡。根據(jù)幾個電阻之間關(guān)系就可求得待測溶液的電導(dǎo)。 314xRRRR?31 4 111xR ACGR R R B C R? ? ? ?電導(dǎo)池常數(shù)（ cell constant） 電導(dǎo)池常數(shù) 單位是 c e lllKA?1m? 因為兩電極間距離 和鍍有鉑黑的電極面積 無法用實驗測量，通常用已知電導(dǎo)率的 KCl溶液注入電導(dǎo)池，測定電阻后得到 。然后用這個電導(dǎo)池測未知溶液的電導(dǎo)率。 AlcellKc e l llRKA???? c e l l1K R k R?? ? ?電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系 強電解質(zhì) 溶液的電導(dǎo)率隨著濃度的增加而升高。當(dāng)濃度增加到一定程度后，解離度下降，離子運動速率降低，電導(dǎo)率也降低，如 和KOH溶液。 24H SO弱電解質(zhì) 溶液電導(dǎo)率隨濃度變化不顯著，因濃度增加使其電離度下降，粒子數(shù)目變化不大，如醋酸。 中性鹽 由于受飽和溶解度的限制，濃度不能太高，如 KCl。 電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系 摩爾電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系 由于溶液中導(dǎo)電物質(zhì)的量已給定，都為 1mol，所以，當(dāng) 濃度降低 時，粒子之間相互作用減弱，正、負離子遷移速率加快，溶液的 摩爾電導(dǎo)率必定升高 。 不同的電解質(zhì)，摩爾電導(dǎo)率隨濃度降低而升高的程度也大不相同。 m m ( 1 )c????ΛΛ 是與電解質(zhì)性質(zhì)有關(guān)的常數(shù) ?將直線外推至 0c? 隨著濃度下降， 升高 ，通常當(dāng)濃度降至 以下時， 與 之間呈線性關(guān)系。德國科學(xué)家 Kohlrausch總結(jié)的經(jīng)驗式為： mΛ mΛ c30 . 0 0 1 m o l d m ??強電解質(zhì)的 與 c 的關(guān)系 mΛ m?Λ得到無限稀釋摩爾電導(dǎo)率 強電解質(zhì)的 與 c 的關(guān)系 mΛ弱電解質(zhì)的 與 c 的關(guān)系 mΛ 等稀到一定程度， 迅速升高 mΛ 隨著濃度下降， 也緩慢升高，但變化不大。 mΛ 當(dāng)溶液很稀時， 與 不呈線性關(guān)系 c mΛ見 的 與 的關(guān)系曲線 c3C H C OO H mΛ弱電解質(zhì)的 不能用外推法得到。 m?Λ離子獨立移動定律和離子的摩爾電導(dǎo)率 德國科學(xué)家 Kohlrausch 根據(jù)大量的實驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了一個規(guī)律： 在無限稀釋溶液中，每種離子獨立移動，不受其它離子影響，電解質(zhì)的無限稀釋摩爾電導(dǎo)率可認為是兩種離子無限稀釋摩爾電導(dǎo)率之和 m m , + m , ?? ? ???Λ Λ Λ 這就稱為 Kohlrausch 離子獨立移動定律 。這樣，弱電解質(zhì)的 可以通過強電解質(zhì)的 或從表值上查離子的 求得。 m ?Λ m ,+ m , ???ΛΛ m ?Λ m m ,+ m , ??? ? ?? ? ???Λ Λ Λ離子獨立移動定律和離子的摩爾電導(dǎo)率 + m m m ( H A c ) ( H ) ( A c )?? ? ???Λ Λ Λm m m m{ ( H ) ( Cl ) } { ( N a ) ( A c ) }? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?Λ Λ Λ Λmm{ ( N a ) ( Cl ) }? ? ? ???ΛΛ? ? ? ? ? ?m m mH Cl N a A c N a Cl? ? ?? ? ?Λ Λ Λ m m ,+ m , 1. ?? ? ???Λ Λ Λ m , + m , + m , m ,+ m m m m 2 . tt ?????? ? ? ?Λ Λ Λ ΛΛ Λ Λ Λ m m 3 . =? ?ΛΛ m m , + m ,???Λ Λ Λ對于強電解質(zhì)，在濃度不太大時近似有 m , + + m , u F u F????ΛΛ m , ++ m m5 . uFt ???ΛΛΛ利用這些關(guān)系式，從實驗可測量求不可測量。 m , + + m , 4. u F u F??? ? ? ???ΛΛ對強電解質(zhì)近似有 幾個有用的關(guān)系式 電導(dǎo)測定的一些應(yīng)用 （ 1） 檢驗水的純度 純水本身有微弱的解離 +[H ] [ OH ]??? 731 0 m o l d m???2 2 1 m 2 ( H O ) =5 .5 10 S m m ol??? ? ? ?Λ615. 5 10 S m????這樣，純水的電導(dǎo)率應(yīng)為 事實上，水的電導(dǎo)率小于 就認為是很純的了，有時稱為 “ 電導(dǎo)水 ” ，若大于這個數(shù)值，那肯定含有某種雜質(zhì)。 411 1 0 S m????+2H O H O H ??311 10 S m????普通蒸餾水的電導(dǎo)率約為 去除雜質(zhì)的方法較多，根據(jù)需要，常用的方法有： (1)用不同的離子交換樹酯，分別去除陰離子和陽離子，得去離子水。 普通的蒸餾水中含有 和玻璃器皿溶下的硅酸鈉等，不一定符合電導(dǎo)測定的要求。 2CO (2)用石英器皿，加入 和 ，去除 及有機雜質(zhì)，二次蒸餾，得 “ 電導(dǎo)水 ” 。 4K M n O2COKOH(2)計算弱電解質(zhì)的解離度和解離常數(shù) 設(shè)弱電解質(zhì) AB解離如下： + A B A B 0 0 ( 1 ) cc c c? ? ????起始平衡時 ? ?2 m m m m2 m m m m1cccKcc??????????????ΛΛΛΛΛΛ ΛΛΛ m m = ? ?ΛΛ2 1cccK????將上式改寫成 ? ? m2 m m m11cccK? ???ΛΛΛ Λ 以 作圖，從截距和斜率求得 和 值。 m m1 ~ cΛΛ m ?Λ cK 這就是德籍俄國物理化學(xué)家 Ostwald提出的定律，稱為 Ostwald稀釋定律 （ 3）測定難溶鹽的溶解度 難溶鹽飽和溶液的濃度極稀，可認為 m m ??ΛΛ2 m ( ) ( ) ( H O)()cc? ? ?? ??? 難溶鹽 溶液難溶鹽Λ 運用摩爾電導(dǎo)率的公式就可以求得難溶鹽飽和溶液的濃度 c2( ) ( ) ( H O )? ? ???難溶鹽 溶液 難溶鹽本身的電導(dǎo)率很低，這時水的電導(dǎo)率就不能忽略，所以： m ?Λ 的值可從離子的無限稀釋摩爾電導(dǎo)率的表值得到 （ 4）電導(dǎo)滴定 在滴定過程中，離子濃度不斷變化，電導(dǎo)率也不斷變化，利用電導(dǎo)率變化的轉(zhuǎn)折點，確定滴定終點。 電導(dǎo)滴定的優(yōu)點是 不用指示劑 ，對有色溶液和沉淀反應(yīng)都能得到較好的效果，并能自動紀(jì)錄。 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定 HCl 3( Na OH) / c mV1Sm??? 。 。 。 。 。 。 。 。 。 終點 HCl NaOH 電導(dǎo)率儀 B(2) 用 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定 HAc 3( Na OH) / c mV1Sm???終點 HAc 電導(dǎo)率儀 NaOH 39