电解质溶液的电导课件.ppt

1、电导、电导率、摩尔电导率电导、电导率、摩尔电导率*电导的测定电导的测定电导率、摩尔电导率与浓度的关系电导率、摩尔电导率与浓度的关系离子独立移动定律和离子的摩尔电导率离子独立移动定律和离子的摩尔电导率电导测定的一些应用电导测定的一些应用8.3 电解质溶液的电导电解质溶液的电导电导定义：电阻的倒数称为电导，用电导定义：电阻的倒数称为电导，用G表示。表示。11ssAAGRll1电导率电导率1.电导、电导率电导、电导率一、电导、电导率、摩尔电导率一、电导、电导率、摩尔电导率1单位：单位：S或或AGl电电导导l长长度度电电导导率率单单位位长长方方体体A=面面积积()a电导率的定义电导率的定义对于导体，对

2、于导体，为单位长度，单为单位长度，单位截面积的导体具有的电导；位截面积的导体具有的电导；对电解质溶液，对电解质溶液，为相距为相距1m,面积面积1m2 的两极间溶液的电导。的两极间溶液的电导。的物理意义：的物理意义：sAGlm定义：在相距定义：在相距1m的两个平行电极间放置含有的两个平行电极间放置含有1mol电解质溶液时的电导称为电解质溶液时的电导称为m，单位：，单位：S m2 mol-1。mmVcc单位单位:mol m-32.摩尔电导率摩尔电导率mc单位单位:mol dm-3m1000c摩尔电导率示意图摩尔电导率示意图mc m1Vc单位间距单位立方体 电导率单位面积在表示电解质的在表示电解质的

3、m时，应表明基本单元（以元素符时，应表明基本单元（以元素符号和化学式指明）。号和化学式指明）。m(MgCl2)=0.02588 S m2 mol-1,m(1/2MgCl2)=0.01294 S m2 mol-1,即：即：m(MgCl2)=2 m(1/2MgCl2)如：如：电导池常数电导池常数cellslKA二、电导的测定二、电导的测定31411AC1BCxxRGRR RRcellxxslGGKABKTCR3R4AR1RxDScell1KRWheatstone电桥电桥cellKR三、电导率、摩尔电导率与浓度的关系三、电导率、摩尔电导率与浓度的关系1.电导率与浓度的关系电导率与浓度的关系 /Sm-

4、1c/molL-1H2SO4HClKOHNaOHKClNaClHAc一些电解质溶液的电导率与浓度的关系一些电解质溶液的电导率与浓度的关系(1)强电解质稀溶液强电解质稀溶液mm(1)A c无限稀释溶液的摩尔电导率，无限稀释溶液的摩尔电导率，亦称极限摩尔电导率亦称极限摩尔电导率与与T 有关的常数有关的常数强电解质强电解质m可用可用外推法外推法求得求得柯尔劳施柯尔劳施(德国德国)(2)弱电解质弱电解质00.0350.0300.0250.0150.0100.0050.050.100.15H2SO4KClCH3COOH0.250.200.040HClNa2SO4CH3COONa0.045cm2-1S m

5、mol2.摩尔电导率与浓度的关系摩尔电导率与浓度的关系 几种电解质的摩尔电导率与浓度的平方根图几种电解质的摩尔电导率与浓度的平方根图四、离子独立运动定律四、离子独立运动定律电解质电解质Sm2mol-1 差差电解电解质质Sm2mol-1 差差KClLiCl0.014990.0115034.9010-4HClHNO30.042620.042134.9010-4KClO4LiClO40.014010.0106035.0010-4KClKNO30.014990.014504.9010-4mm 柯尔劳施提出：在柯尔劳施提出：在无限稀释的溶液无限稀释的溶液中，所有中，所有电电解质解质都都全部电离全部电离，

6、离子间一切相互作用均可忽略，离子间一切相互作用均可忽略，离子在一定电场下的迁移速率离子在一定电场下的迁移速率只取决于本性只取决于本性而与共而与共存的其它离子的性质无关，故电解质的存的其它离子的性质无关，故电解质的m为正、为正、负离子的摩尔电导率之和。负离子的摩尔电导率之和。1、离子独立运动定律离子独立运动定律如如2m2mm(CuCl)(Cu)2(Cl)对对1mol电解质电解质mm,m,v v zzC ACA注：注：m(H+)和和m(OH-)比其它同价离子的比其它同价离子的m高。高。对极稀溶液对极稀溶液m,m,v tm,mv t对于浓度不太大的电解质溶液可近似用下式求解：对于浓度不太大的电解质溶

7、液可近似用下式求解：2.无限稀释时离子的迁移数无限稀释时离子的迁移数mm,m,v v m,m,v tm,mv t3.弱电解质弱电解质m求法求法如如 CH3COOHm3mm3(CH COOH)(H)(CH COO)或或m3m3mm(CH COOH)(CH COONa)(HCl)(NaCl)1.测定水的纯度测定水的纯度水中离子杂质越少，电导率越小水中离子杂质越少，电导率越小 自来水自来水 =101 Sm1 普通蒸馏水普通蒸馏水 =104 Sm1（符合药用要求）（符合药用要求）电导水电导水 =106 Sm1极限极限 =5.5106 Sm1 四、电导测定的应用四、电导测定的应用2.求弱电解质的解离度、

8、解离常数求弱电解质的解离度、解离常数COOCHHCOOHCH33始始 态态 c 平平 衡衡 c(1-)c c 解离度解离度mm22/1/1c ccKc ccmm3.求难溶盐的溶解度、溶度积求难溶盐的溶解度、溶度积例如例如 求求AgCl 的溶解度：的溶解度：测测AgCl饱和溶液的电导率饱和溶液的电导率(溶液）溶液）AgCl的电导率的电导率OHAgCl2溶液cAgClm)(AgClc溶解度求出mm(AgCl)(AgCl)（1）NaOH滴定滴定HCl 终点终点/Sm-1VNaOH/cm3终点终点/Sm-1VNaOH/cm3（2）NaOH滴定滴定HAc 4.电导滴定电导滴定 小结小结1、电导电导G、电

9、导率、电导率2、摩尔电导率摩尔电导率m3、摩尔电导率与浓度的关系摩尔电导率与浓度的关系柯尔劳施经验式：柯尔劳施经验式：mmA c4、离子独立运动定律离子独立运动定律mm,m,v v 5、电导测定的应用电导测定的应用求难溶盐的溶解度求难溶盐的溶解度c、溶度积、溶度积KspcellKR求弱电解质的解离度求弱电解质的解离度、解离常数、解离常数K例例 在在25时，测得时，测得AgCl饱和水溶液的电导率为：饱和水溶液的电导率为：3.4110-4Sm-1，而同温度下所用水的电导率为：，而同温度下所用水的电导率为：1.6010-4Sm-1，计算，计算AgCl的溶度积。的溶度积。解：查表知解：查表知421m(

10、Ag)61.9 10 S mmol421m(Cl)76.4 10 S mmol)(AgCl)(AgClmm mm(Ag)(Cl)124molmS10)4.769.61(OHAgCl2溶液14144mS1081.1mS)1060.11041.3(AgCl在水中的溶解度在水中的溶解度)(AgClmAgClc344mmol10)4.769.61(1081.13532dmmol1031.1mmol1031.12spAgClKccc6210dmmol1072.110.某电导池内装有两个直径为某电导池内装有两个直径为0.04 m并相互平行并相互平行的圆形银电极，电极之间的距离为的圆形银电极，电极之间的距离

11、为0.12 m。若在电。若在电导池内盛满浓度为导池内盛满浓度为0.1moldm-3的的AgNO3溶液，施以溶液，施以20 V电压，则所得电流强度为电压，则所得电流强度为0.1976 A。试计算电。试计算电导池常数、溶液的电导、电导率和导池常数、溶液的电导、电导率和AgNO3的摩尔电的摩尔电导率。导率。14.在某电导池中先后充以浓度均为在某电导池中先后充以浓度均为0.001 moldm-3的的HCl，NaCl和和NaNO3，分别测得电阻为，分别测得电阻为468，1580和和1650 。已知。已知NaNO3溶液的摩尔电导率为溶液的摩尔电导率为m(NaNO3)=1.21102 Sm2mol-1，设这

12、些都是强，设这些都是强电解质，其摩尔电导率不随浓度而变。试计算：电解质，其摩尔电导率不随浓度而变。试计算：（1）浓度为浓度为0.001 moldm-3NaNO3溶液的电导率；溶液的电导率；（2）该电导池的常数该电导池的常数Kcell；（3）此电导池如充以浓度为此电导池如充以浓度为0.001 moldm-3 HNO3溶溶液时的电阻及该液时的电阻及该HNO3溶液的摩尔电导率。溶液的摩尔电导率。15.298K时测得时测得SrSO4饱和水溶液的电导率为饱和水溶液的电导率为(SrSO4)=1.48210-2 Sm-1，该温度时水的电导率，该温度时水的电导率为为(H2O)=1.49610-4 Sm-1。试

13、计算在该条件下。试计算在该条件下SrSO4在水中的饱和溶液的浓度。在水中的饱和溶液的浓度。17.291 K时，纯水的电导率为时，纯水的电导率为(H2O)=3.810-4 Sm-1。当。当H2O(1)解离成解离成H+和和OH-并达到平衡时，求并达到平衡时，求该温度下该温度下H2O(1)的摩尔电导率、解离度和的摩尔电导率、解离度和H+的浓度。的浓度。已知这时水的密度为已知这时水的密度为998.6kgm-3。19.在在298 K时，浓度为时，浓度为0.01 moldm-3的的CH3COOH溶溶液在某电导池中测得其电阻为液在某电导池中测得其电阻为2220，已知该电导，已知该电导池常数为池常数为Kcel

14、l=36.7 m-1。试求在该条件下。试求在该条件下CH3COOH的解离度和解离平衡常数。的解离度和解离平衡常数。21.298 K时，在某一电导池中充以浓度为时，在某一电导池中充以浓度为0.1 moldm-3、电导率为电导率为0.14114 Sm-1的的KCl溶液，测得其电阻为溶液，测得其电阻为525。若在该电导池内充以。若在该电导池内充以0.10 moldm-3的的NH3H2O溶液溶液时，测得电阻为时，测得电阻为2030 ，已知此时所用水的电导率为，已知此时所用水的电导率为2.010-4 Sm-1。试求：。试求：（1）该该NH3H2O溶液的解离度；溶液的解离度；（2）若该电导池内充以纯水时的电阻值。若该电导池内充以纯水时的电阻值。电导滴定电导滴定利用滴定终点前后溶液电导变化的转折来利用滴定终点前后溶液电导变化的转折来确定终点的方法，可用于酸碱中和、生成沉淀、氧化还确定终点的方法，可用于酸碱中和、生成沉淀、氧化还原等各类滴定反应。滴定过程中，溶液中原有的某种离原等各类滴定反应。滴定过程中，溶液中原有的某种离子被另一种离子所替代，因而使电导发生改变。子被另一种离子所替代，因而使电导发生改变。（1）NaOH滴定滴定HCl 终点终点/S m-1VNaOH/cm3终点终点/S m-1VNaOH/cm3（2）NaOH滴定滴定HAc 4.电导滴定电导滴定