NaCl在水中的活度系数

NaCl在水中的活度系数1/7NaCl在H2O中活度系数测定姓名华建能班级1305班学号20####一、实验目的（1）了解电导法测定电解质溶液活度系数的原理；（2）了解电导率仪的基本原理并熟悉使用方法；二、实验原理由Debye-Hückel公式：IaBZZAf1lg(1)以及Osager-Falkenhangen公式：IaBIBB1-2010）λ（λλ(2)可以推出公式：)(lg0201λλλBBZZAf(3)令201BBZZAaλ，则式(3)就变为：)(lg0λλaf(4)式（4）中，236)(108246.1TAε；)1()(10801.22361qTqZZBε；212)(25.41）η（εTZZB;ε为溶剂的介电常数；η为溶剂的黏度；T为热力学温度；0λ为电解质无限稀释摩尔导电率,单位为12molcmS；λ为电解质摩尔导电率；I为溶液的离子强度；0000LZLZLLZZZZq；00LL、是正、负离子的无限稀释摩尔导电率；Z+、Z-是正、负离子的电荷数。对于实用的活度系数γ（电解质正、负离子的平均活度系数）则有：NaCl在水中的活度系数2/7)001.01(vmMfγ(5)所以)001.01lg(lglgvmMfγ(6)把式（4）代入式（6）得：)001.01lg()(lg0vmMaλλγ(7)式（7）中，M为溶剂的摩尔质量，单位为1molg；v为单个电解质分子的正、负离子数目的总和（即vvv）；m为电解质溶液的质量摩尔浓度，单位为1kgmol。稀溶液中：cm。c3-10-剂液κκλ(8)式（8）中，κ为溶液或溶剂的电导率（单位一定要用cmS/μ）。注意：以上各式只适用于非缔合式电解质溶液，且溶液浓度在0.11kgmol以下。三、仪器和试剂DDS-11A型电导率仪(上海精科);SWQ智能数字恒温控制器(南京桑力电子设备厂);SYP型玻璃恒温水浴(南京桑力电子设备厂)25mL容量瓶（5个），50mL小烧杯（5个），大试管（5个）四、实验步骤1、打开电导率仪预热，打开恒温水浴并设置为25℃。2、配置系列溶液浓度（c/mol）0.010.020.030.040.05质量（m/g）0.01460.02920.04380.05840.07303、准确称量NaCl并配置定容到25ml。4、将待测溶液润洗电导电极并将溶液置入恒温槽中5min，按照水到0.05mol/L溶液的顺NaCl在水中的活度系数3/7序进行测定。五、数据处理1、实际称量及所得浓度浓度c/（mol·L﹣1）0.01000.02050.03030.04030.0502质量m/g0.01450.02990.04330.05890.0733298K时混合溶液和溶剂的电导率测定值名称溶剂混合溶液浓度m(mol/kg）0.009780.02170.03030.03920.0512电导率)/(103cmSμκ液0.007001.262.343.364.435.33298K时溶剂的介电常数与粘度数据及a值名称ε410ηA1B2B410α数据78.368.9040.51150.2299606.4158.04692、数据处理按照c3-10-）κ（κλ剂液和)001.01lg()(lg0vmMaλλγ处理结果如下：名称数据浓度0.01000.02050.03030.04040.0502摩尔电导率λ（12molcmS）112.181110.098107.892106.100105.452NaCl在水中的活度系数4/7活度系数γ0.97350.96940.96510.96160.9600BxAY（A=0.97639B=-0.34388）NaCl在水中的活度系数5/70.010.020.030.040.050.9580.9600.9620.9640.9660.9680.9700.9720.974?±m(mol/kg)NaCl在水中的活度系数6/7298K时活度系数与浓度的关系图3、结果与讨论（1）由以上表和图可以看出，当温度一定时，NaCI浓度增加时，正、负离子之间静电吸引作用增强，电解质溶液中溶剂化自由离子浓度相对降低，导致活度系数逐渐减小。随浓度的增加，电解质溶液活度系数降低；（2）用电导法测出活度系数数据与文献值相比较并计算相对误差得表如下，因相对误差随溶液浓度的增加而增加，因此，只要电解质溶液浓度不是很高。用电导法测出准确度还是很高的，故本实验采用此方法；电导法测出活度系数数据与文献值相比较计算相对误差名称数据浓度m(mol/kg)0.010.020.05电导法(γ)0.97350.96940.9600文献值(γ)0.9030.8720.822相对误差7.81%11.17%16.79%六、实验小结误差分析本次数据虽达到预期效果但是仍有一定的误差。经分析误差如下：1.仪器老化测量数值不是很准确;2.溶液温度不是很均匀，测量的温度不全是298K;3.定容的容量不是很准确。NaCl在水中的活度系数7/7参考文献[1]李林尉，褚德萤，刘瑞麟.应用离子选择性电极进行溶液热力学研究[J].华中师范大学学报(自然科学版).1998,32(2):186-191.[2]李志广，黄红军，闰军.三元体系NaC1,KC1,H=0350C活度系数的研究[J].化学物理学报.2002,15(6):476-480.[3]王卫东，向翠丽，胡珍珠等.非水溶剂中电解质溶液活度系数的测定:NaCI在1,2一丙二醇中活度系数的测定[J].盐湖研究.2004,12(1):43-45.[4]黄子卿.电解质溶液理论导论(修订版)[M].北京:科学出版社，1983:82-83;105一106.[5]王卫东.电导法测定电解质溶液的活度系数[A].中国化学会第十届全国电化学学术会议论文集[C](上集).杭州:浙江工业大学，1999年10月:A101.