第四章 电解质溶液的基本 电化学分析法 性质 二、电导测量 三、电导分析法的应用 第六节 电导分析法 下页 螺助 热回
第六节 电导分析法 第四章 电化学分析法 一、 电解质溶液的基本 性质 二、 电导测量 三、 电导分析法的应用
电解质溶液的基本性质 1. 电解质溶液的基本性质 导电性质：离子导电； 1)1 电导(G、电导率(、摩尔电导率(Am) 电导：衡量电解质溶液导电能力的物理量，电阻的倒数。 G=1/R=K·A/I=K·KWA 单位：西门子S,1S=121 电导率：K=1/p=KWA·G 电阻率的倒数单位：S.ml 两电极板为单位面积，距离为单位长度时溶液的电导。 电导池常数：KwA=IA (A电极面积；1电极间距) 由标准KC1溶液的电导率（查表）确定电导率和电导池常数。 下页 返回
一、电解质溶液的基本性质 1. 电解质溶液的基本性质 导电性质：离子导电； (1) 电导(G) 、电导率() 、摩尔电导率(m) 电导：衡量电解质溶液导电能力的物理量，电阻的倒数。 G=1/R= A / l = K(l/A) 单位：西门子S，1S=1-1 电导率： =1 / =K(l/A) G 电阻率的倒数 单位：S m-1 两电极板为单位面积，距离为单位长度时溶液的电导。 电导池常数：K(l/A) =l / A (A电极面积; l 电极间距) 由标准KCl溶液的电导率(查表)确定电导率和电导池常数
80 摩尔电导率(Am) H2S04 % KOH 定义：距离为单位长度的两电极板间 40 KCl 含有单位物质的量的电解质的溶液的电导。 MgSO 单位：Sm2.mo1 乙酸 10 15 不同浓度、不同类型电解质导电能力 电导率与物质的量浓度的关系 的比较。 400 右图中出现极大值的原因： 1m KCI 300 电导率的大小与溶液中离子数日和 离子自由运动能力有关。两种因素相 NaOH 200 互制约。浓度大，相互作用力大。 100 AgNO3 无限稀释摩尔电导() CHCOOH 05 1.0 An =A -Avc c 摩尔电导率与浓度c的变化关系 页 返 回
摩尔电导率( m) 定义: 距离为单位长度的两电极板间 含有单位物质的量的电解质的溶液的电导。 c Λ m = 单位：S m2 mol-1 不同浓度、不同类型电解质导电能力 的比较。 Λ Λ A c m = m − ( ) m 右图中出现极大值的原因： 电导率的大小与溶液中离子数目和 离子自由运动能力有关。两种因素相 互制约。浓度大，相互作用力大。 无限稀释摩尔电导
2.离子的电导与漂移速率 (1)离子的电迁移率 电解质 00 离子在外加电场中受溶 剂阻力和电场力，平衡时， KCI 0.014986 34.8×104 以恒定的速率运动。离子 LiCl 0.011503 的漂移速率U。 单位电场强度下离子的漂 KNO3 0.01450 34.9×104 移速率：离子的电迁移率uB LiNO: 0.01101 UB=UB/E KCI 0.014986 4.90×104 (2)离子独立运动定律 KNO3 0.01450 由右表数据可以得出 离子独立运动定律： LiCl 0.011503 4.90×104 4m=4,++△4m, LiNO; 0.01101 下页 返回
2.离子的电导与漂移速率 电解质 Λm KCl 0.014986 LiCl 0.011503 KNO3 0.01450 LiNO3 0.01101 KCl 0.014986 KNO3 0.01450 LiCl 0.011503 LiNO3 0.01101 Λm 34.810-4 34.9 10-4 4.90 10-4 4.90 10-4 (1) 离子的电迁移率 离子在外加电场中受溶 剂阻力和电场力，平衡时， 以恒定的速率运动。离子 的漂移速率B。 单位电场强度下离子的漂 移速率:离子的电迁移率uB uB= B /E (2) 离子独立运动定律 由右表数据可以得出 离子独立运动定律：
3)离子的电导 离子 溶液的总电导：G=∑cAm 4x104 K 73.52 弱电解质（乙酸）溶液的m Na+ 50.11 Am NaOAc)=A Na)+1(OAc-) L计 38.69 4m (HCI)=4%m(H+)+1%m(CI) H 349.82 Am (NaCl)=A%m (Na)+Am(CI) Ag" 61.92 m(H0Ac)片m(Ht)+m(0A) C 76.34 =A%m (NaOAc)+m(HCI)-A%m (NaCI) Br 78.4 H、L计、Na、K+在溶液中的 OH 198 运动速度大小顺序？ 返 回
(3) 离子的电导 溶液的总电导: G=cim,i 弱电解质(乙酸)溶液的 m 离子 Λm 104 K+ 73.52 Na+ 50.11 Li+ 38.69 H+ 349.82 Ag+ 61.92 Cl- 76.34 Br- 78.4 OH- 198 H+ 、 Li+ 、 Na+ 、 K+ 在溶液中的 运动速度大小顺序？ m (NaOAc)= m (Na+ )+ m(OAc- ) m (HCl)= m (H+ )+ m(Cl- ) m (NaCl)= m (Na+ )+ m(Cl- ) m (HOAc)= m (H+ )+ m(OAc- ) = m (NaOAc)+ m (HCl) - m (NaCl)
3.电解质溶液的电导与浓度的关系 Am =Am-A.c +o5, 8.20×105 =1 82.5 =15-(A1+B)vc D:介电常数 7:介质的黏度 T:绝对温度 上页下页返回
3. 电解质溶液的电导与浓度的关系 Λ AΛ B c c D T Λ D T Λ Λ Λ A c m m m m m m ( ) ( ) 82.5 ( ) 8.20 10 3/ 2 1/ 2 5 = − + + = − = − D:介电常数 :介质的黏度 T:绝对温度
松弛效应与Wien效应 (1)离子在溶液中以的形式存在和在电场中的运动过程 离子氛：中心离子被相反电荷的离子和溶剂化分子包围形 成球状。 运动过程：是离子氛不断生成和破坏的过程。 离子氛生成和消失的时间：离子氛松弛时间。 (2)不对称的离子氛对中心离子的运动起阻碍作用 松弛效应不对称效应)，系数A (3)溶剂化分子与离子一起运动造成的阻碍作用：电泳效应， (4)高强度电场中电导增大的现象，Wien效应。为什么？ (5) 高频交流电场，电导随频率变化的现象： 迪拜夫肯汉根效应 下页 返回
松弛效应与Wien效应 （1）离子在溶液中以的形式存在和在电场中的运动过程 离子氛：中心离子被相反电荷的离子和溶剂化分子包围形 成球状。 运动过程：是离子氛不断生成和破坏的过程。 离子氛生成和消失的时间：离子氛松弛时间。 （2）不对称的离子氛对中心离子的运动起阻碍作用 松弛效应(不对称效应)，系数A （3）溶剂化分子与离子一起运动造成的阻碍作用：电泳效应, （4）高强度电场中电导增大的现象，Wien效应。为什么？ （5）高频交流电场，电导随频率变化的现象： 迪拜-夫肯汉根效应
4.影响电导测量的因素 (1)温度的影响 温度升高，粘度降低，电导增大.每升高1度，约增加2% 4=4m25.(0.5+0.020） (2)溶剂的影响 25oC蒸馏水电导率：0.8~1.0μS·cm 进一步纯化后电导率：0.030.06uS·cm 采用石英容器， 方法：亚沸蒸馏，电渗析 下页返回
4.影响电导测量的因素 (1) 温度的影响 温度升高, 粘度降低,电导增大.每升高1度，约增加2% (0.5 0.02 ) ,2 5 c , Λ Λ o t m t m = + (2) 溶剂的影响 25 C 蒸馏水电导率：0.8~1.0 S·cm-1 进一步纯化后电导率： 0.03~0.06 S·cm-1 采用石英容器， 方法：亚沸蒸馏，电渗析
电导测量 1.电极 铂电极：铂片。面积，距离固定。 光亮铂电极： 铂黑电极：表面覆盖一层细小铂粒，减小极化 池常数测定：已知标准KCI溶液的电导率 2.电导池（避免测量过程中温度变化) 3.电导仪 图8塞粉通电然 4.直流电导与交流电导 电极极化引起误差 测量电极 交流电导可以减小极化引起的误差 5.四电极测量系统 运载电极 页 下页 返回
二、电导测量 1. 电极 铂电极：铂片。面积，距离固定。 光亮铂电极： 铂黑电极:表面覆盖一层细小铂粒,减小极化. 池常数测定:已知标准KCl溶液的电导率 2. 电导池（避免测量过程中温度变化） 3. 电导仪 4. 直流电导与交流电导 电极极化引起误差 交流电导可以减小极化引起的误差 5. 四电极测量系统
三、电导分析法的应用 1. 电导滴定 酸碱滴定： 电导滴定常用于稀酸、弱酸、混合 酸等的测定。滴定曲线如图。 弱减滴定酸 NaOH G G G 强 NaOH 酸 NaOH HC1 NH4OH NH4OH 弱酸 NaCl 鍼滴定蛮酸 强碱（弱碱）滴定弱酸 混合酸滴定 上页 下页 返回
三、电导分析法的应用 1. 电导滴定 酸碱滴定： 电导滴定常用于稀酸、弱酸、混合 酸等的测定。滴定曲线如图