实验10 电导法测定难溶盐的溶解度
一、实验目的
1. 掌握电导法测定难溶盐溶解度的原理和方法。
2. 学会电导率仪的使用方法。
二、基本原理
第二类导体导电能力的大小，常以电阻的倒数表示，即电导：
(10.1)
式中G称为电导，单位是西门子S、
导体的电阻与其长度成正比，与其截面积成反比，即：
(10.2)
是比例常数，称为电阻率或比电阻。
根据电导与电阻的关系，则有：
(10.3)
k称为电导率或比电导，它相当于两个电极相距1m，截面积为导体的电导，其单位是。
对于电解质溶液，若浓度不同，则其电导亦不同。
如取1mol电解质溶液来量度，即可在给定条件下就不同电解质来进行比较。
1mol电解质全部置于相距为1m的两个电极之间，溶液的电导称之为摩尔电导，以Λ表示之。
如溶液的浓度以C表示，则摩尔电导可以表示为：
(10.4)
式中Λm的单位是；C的单位是。
Λm的数值常通过溶液的电导率k，经(10.4)式计算得到。
而k与电导G有下列关系，由(10.3)式可知：
(10.5)
对于确定的电导池来说，是常数，称为电导池常数。
电导池常数可通过测定已知电导率的电解质溶液的电导(或电阻)来确定。
溶液的电导常用惠斯顿电桥来测定，线路如图10.1所示。
其中S为信号发生器；R1、R2和R3是三个可变电阻，R x为待测溶液的阻值；H为检流计，C1是与R1并联的一个可
变电容，用于平衡电导电极的电容。
测定时，调节R1、R2、R3和C1，使检流计H没有电流通过。
此时，说明B、D两点的电位相等，有下面的关系式成立：
(10.6)
Rx的倒数即为该溶液的电导。
本实验测定硫酸铅的溶解度。
直接用电导率仪测定硫酸铅饱和溶液的电导率(K溶液)
和配制溶液用水的电导率(K水)。
因溶液极稀，必须从溶液的电导率(K溶液)中减去水的电导率(K水)，即为：
K硫酸铅=K溶液-K水(10.7)
根据10.4式，得到：
(10.8)
式中：C是难溶盐的饱和溶液的浓度。
由于溶液极稀，Λm可视为Λm∞。
因此：
(10.9)
硫酸铅的极限摩尔电导可以根据数值求得。
因温度对溶液的电导有影响，本实验在恒温下测定。
电导测定不仅可以用来测定硫酸铅、硫酸钡、氯化银、碘酸银等难溶盐的溶解度，还可以测定弱电解质的电离度和电离常数，盐的水解度等。
三、仪器和试剂
仪器：恒温槽，电导率仪，电炉一个，锥形瓶两只，试管三支，电导电极。
试剂：二次蒸馏水配制
四、操作步骤
1. 调节恒温槽温度至25±0.1℃
2. 测定电导池常数
用少量标准KCl溶液洗涤电导电极两次，将电极插入盛适量溶液的试管中，液面高于电极2毫米以上。
将试管放入恒温槽内，恒温十分钟后，测定其电导率，然后换溶液再测两次，求其平均值。
3. 测定硫酸铅溶液的电导率
将约1克固体硫酸铅放入200毫升锥形瓶中，加入约100毫升二次蒸馏水，摇动并加热至沸腾。
倒掉清液，以除去可溶性杂质，按同法重复两次、再加入约100毫升重蒸馏水，加热至沸腾使之充分溶解。
然后放在恒温槽中，恒温20分钟使固体沉淀，将上层溶液倒入一个干燥的试管中，恒温后测其电导率，然后换溶液再测定两次，求其平均值。
4. 测定重蒸馏水的电导率
将配制溶液用二次蒸馏水约100毫升放入200毫升锥形瓶中，摇动并加热至沸腾，赶出CO2后，取约10毫升蒸馏水放入一个干燥的试管中，待恒温后，测定其电导率三次，求其平均值。
五、结果与讨论
气压______________ 室温____________ 实验温度______________
1. 电导池常数的测定
氯化钾溶液的浓度___________ 氯化钾溶液的电导率____________
表10.1 标准样品电导率测量数据表
次数电导率电导池常数
1
2
3
电导池常数平均值：
2. 重蒸馏水的电导率
表10.2 重蒸馏水电导率测量数据表
次数电导率平均值
1
2
3
3. 硫酸铅溶解度的测定
表10.3样品电导率测量数据表
溶解度的平均值：
六、注意事项
1．实验中温度要恒定，测量必须在同一温度下进行。
2．每次测定前，都必须将电导电极及电导池洗涤干净，以免影响测定结果。
七、思考题
1. 为什么要测定电导池常数？
2. 本实验是否可以用直流电桥？为什么？
3. 查一下物理化学手册上的PbSO4溶解度，和实验值比较，计算相对误差。
为什么会产生误差？
八、参考文献
[5]. 复旦大学编，《物理化学实验》，第二版，1993年，高等教育出版社。
[6]. 复旦大学编，《物理化学实验》，第一版，1979年，人民教育出版社。
[7]. 孙尔康，徐维清，邱金恒编，《物理化学实验》，第一版，1998年，南京大学出版社。
[8]. 东北师范大学等学编，《物理化学实验》，第二版，1989年，高等教育出版社。
九、e网连接
1．/hxx/jiaoxuekejian/wuhuashiyan/III-13-1.HTM
2．http://202.192.168.54/wulihuaxue/wuhuashiyan/index.htm。