1、電導率的測定實驗報告一、實驗目的和要求1、理解溶液的電導、電導率和摩爾電導的概念2、掌握電導率儀的使用方法3、掌握交流電橋測量溶液電導的實驗方法及其應用二、實驗內容和原理1、電導率的概念電導是描述導體導電能力大小的物理量,以G來表示其中l/A為電導池常數,以Kcell來表示,為電導率.通常由于電極的l和A不易精確測量,因此在實驗中用一種已知電導率的溶液先求出電導池的常數Kcell,然后再把欲測的的溶液放入該電導池中測出其電導值,在根據上式求出其電導率.溶液的摩爾電導率是指把含有1mol電解質的溶液置于相距為1m的兩平行板電極之間的電導,以m表示.摩爾電導率與電導率的關系為在很稀的溶液中,強電介

2、質的摩爾電導率與其了、濃度的平方根成直線函數.用公式表示為：若通過濃度的平方根與摩爾電導率作圖,外推即可求得無限稀釋時的摩爾電導率.惠斯登電橋基本原理如圖所示的電路圖中,實驗中,通過調整電橋上的示波器,使得通過其上的電流為零,即表明C點和D點的電勢相等,可以等到如下關系:亦即通過調節電橋臂的比值,就可以得出Rx的值.三、主要儀器設備儀器：音頻振蕩器1臺；示波器1臺；電導率儀；電導池；鉑電極1支；轉盤電阻箱3只；恒溫槽裝置1套；50mL移液管4支；100mL容量瓶4個試劑：0.02mol/dm3標準KCl溶液,0.1mol/dm3標準醋酸溶液四、操作方法和實驗步驟1、溶液的配制用0.02mol/

3、L的KCl溶液配制不同濃度的KCl溶液,其濃度分別為0.02、0.02/2、0.02/4、0.02/8、0.02/16.并分別做好標記,放入25的恒溫槽中備用.2、電路的連接按照上圖連接好電路圖.注意需要按照電路圖中ABCD四個點來連線.3、測定不同濃度的KCl溶液的電阻將電極插入溶液中,按照濃度依次升高的順序分別測定5個溶液的電阻值.將電橋臂按照1：1、1：2、1：3三種形式進行測量.記錄測定出來的數據.4、用電導率儀來測定自來水和去離子水的電導率首先對于使用高調還是低調進行估計和判斷,如果電導率大于30010-4S/m,則使用高調,反之則使用低調.在測量之前首先要校準,即在校準檔將指針調至

4、最大.測量時同樣要注意從大量程向小量程調,最終達到精確.五、實驗數據記錄和處理25時0.02mol/dm3KCl溶液的電導率為0.2765S/m1、電導池常數R1/R2/R3/R/G/S Kcell/Sm-11 1000 1000 222 222 4.5010-3 61.4442 1000 2000 446 223 4.4810-3 61.7193 1000 3000 666 222 4.5010-3 61.444Kcell平均61.5362、25時的結果KCl濃度/molL-1 KCl濃度mol/m3 KCl濃度平方根次數R1/W R2/W R3/W R/W G/S k/Sm-1m/Sm2m

5、ol-10.02/16 1.25 1.118033989 1 1000 1000 3322 3322 0.0003010 0.018522 0.01481762 1000 2000 66453 1000 3000 99650.02/8 2.5 1.58113883 1 1000 1000 1702 1704 0.000587 0.036122 0.01444882 1000 2000 34103 1000 3000 51180.02/4 5 2.236067977 1 1000 1000 844 880 0.0011364 0.06993 0.0139862 1000 2000 16903 1

6、000 3000 25380.02/2 10 3.16227766 1 1000 1000 447 447.5 0.0022346 0.137508 0.01375082 1000 2000 8953 1000 3000 2240.02 20 4.472135955 1 1000 1000 226 226.8 0.0044092 0.271325 0.01356632 1000 2000 4533 1000 3000 114以KCl濃度的平方根對m作散點圖并進行線性回歸分析得到如下圖形：3.的計算通過圖所擬合的線性回歸方程可知,當=0時,m=0.015 Sm2mol-1,即=0.015 Sm2

7、mol-1六、實驗結果與分析查閱KCl溶液的標準值為0.01499 Sm2mol-1則可以計算其相對誤差Er=|0.01499-0.015|/0.01499=0.667七、討論與心得1、實驗中不必扣除水的電導.因為經測定,實驗所使用的去離子水的電導與待測溶液的電導相差幾個數量級,因此不會對實驗結果產生很大的影響.2、溶液配制時的問題：溶液時由大濃度向小濃度一瓶一瓶稀釋過來的.一旦某一瓶配制出現偏差,則將影響到后面的幾瓶,因此在溶液配制的時候要及其小心,我認為這也是影響實驗準確性的一個很重要的因素.3、濃度較小時,信號不明顯,即某個電阻改變一個大阻值,其示波器的變化不大,可能會導致大的偏差.思考題：1、如何定性地解釋電解質的摩爾電導率隨濃度增加而降低?答：對強電解質而言,溶液濃度降低,摩爾電導率增大,這是因為隨著溶液濃度的降低,離子間引力變小,粒子運動速度增加,故摩爾電導率增大.對弱電解質而言,溶液濃度降低時,摩爾電導率也增加.在溶液極稀時,隨著溶液濃度的降低,摩爾電導率急劇增加.2、為什么要用音頻交流電源測定電解質溶液的電導?交流電橋平衡的條件是什么?答：使用音頻交流電源可以使得電流處于高頻率的波動之中,防止了使用直流電源時可能導致的電極反應,提高測量的精確性.3、電解質溶液電導與哪些因素有關?答：電解質溶液導電主要與電解質的性質,溶劑的性質,測量環境的溫度有關.4、測