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希托夫法测定离子的迁移数 PPT


(1)导电任务由正、负离子共同分担。
QQQ
(2)正、负离子搬迁电量之比等于两者运动速率 之比,等于两极区电解质浓度变化之比:
Q r n阳 Q r n阴
若电极本身参与反应也满足上面两条规律。
离子的迁移数(transfer number)
某离子B迁移的电量QB占通过溶液总电量Q的分数。
tB
QB QB QB Q
Step 1
清洗迁移数管,注意活塞是否漏水。用少量 硫酸铜溶液淌洗两次,将该溶液充满迁移数 管。
用铜电量计测定通过溶液的电量。阴极 和阳极皆为铜片,实验前将铜电量计的 阴极铜片(中间部分)用细沙纸磨光, 然后用蒸馏水洗净,晾干并称其重量 (W1)。
接通电源,调节变压器使阴极铜片上的 电流密度为10~15mA/cm2,通电90分钟 后切断电源。取出铜电量计中部铜片用 蒸馏水洗净,取出晾干并称其重量 (W2)。
若有n迁mol B离子发生迁移,迁移过程携带电量:
QBn迁ZBF ZB :B离子价数
n电mol B离子在电极上发生反应,通过溶液总电量:
Qn电ZBF
tB
QB Q
n迁 n电
通常,分析阳极区首先求出正离子迁移数。 I. 若电解时阳极不溶解,正离子迁出阳极区的量 :
n迁=n原n剩
II. 若电解时阳极要溶解,则 n溶=n电 ,故
将迁移管中的溶液分别缓慢放入已称量 的锥形瓶中,再称其各瓶的重量,然后 计算各溶液的净重。
取部分溶液(约20 g)进行滴定,加入 10%KI溶液10 mL,1 mol.L-1乙酸溶液10 mL,用标准硫代硫酸钠溶液滴定,滴至 淡黄色,加入1 mL 0.5%淀粉,在滴至 蓝紫色消失。
根据前面例题的解答方法计算迁移数即可。 注意,中间部分溶液浓度即为电解前溶液浓度。
B
ห้องสมุดไป่ตู้
tB 1
B
溶液中只有一种电解质时:
tQQ QrrrUU U
tQQ - QrrrUU U
或 t r U t r U
大家应该也有点累了,稍作休息
大家有疑问的,可以询问和交流
希托夫法,界面移动法和电动势法可测定离子迁移数。
希托夫法
对电解前后电极附近 溶液进行物料衡算,即 可确定离子的迁移数。
阳极区
中部区
阴极区
通电前 阳



通电中 阳

阴 极
通电后 阳

阴 极
Q Q 2F ,两极 n减 区 少 2m : o
(2)r+ = 3r-
通过电解池电量为4F
阳极区
中部区
阴极区
通电前 阳



通电中 阳

阴 极
通电后 阳

阴 极
Q 3F ,Q 1F ,
阳极 n 减 区 少 3 m , : 阴 ol 极 n 减 区 少 1 m
n迁 = n原n电n剩
也可以分析阴极区求出正离子迁入阴极区的量:
n迁 = n剩n电n原
t B计算基准:假定电解过程水不迁移。
仪器与试剂
迁移数管 1支; 铜电量计 1套; 直流稳压电源 1台; 滴定管 1支; KI溶液(10%) 淀粉指示剂(0.5%) 硫代硫酸钠溶液(0.0500mol.L-1) HAc溶液(1mol.L-1) HNO3(A.R.) 硫酸铜溶液(0.05mol.L-1)
中间区:
M(CuSO4)中=(V*M)Na2S2O3*159.6/1000 M(H2O)中=m(溶液)-m(CuSO4) (M(CuSO4)/M(H2O))中= 阳极区:
M(CuSO4)阳=(V*M)Na2S2O3*159.6/1000 M(H2O)阳=m(溶液)-m(CuSO4) (M(CuSO4)/M(H2O))阳= N迁=( M(H2O)中× (M(CuSO4)/M(H2O))中)+n电
希托夫法测定离子的迁移数
掌握希托夫法测定电解质溶液中离子迁 移数的某本原理和操作方法。 测定CuSO4溶液中Cu2+和SO42-的迁移 数。
实验原理--离子的电迁移和迁移数
1. 离子的电迁移 2. 离子的迁移数 3. 离子迁移数的测定
用惰性电极电解1-1价型电解质溶液
(1)r+ = r- 当离子迁移速度相等时 假定通过电解池电量为4F
-( M(H2O)阳×(M(CuSO4)/M(H2O))阳) 阴极区:
N迁= ( M(H2O)阴×(M(CuSO4)/M(H2O))阴+ n电-( M(H2O)中× (M(CuSO4)/M(H2O))中))
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