电导的测定及其应用误差分析

实验报告

宁波工程学院

物理化学实验报告

实验名称 电导的测定及应用

一、实验目的

1、测量KCl水溶液的电导率，求算它的无限稀释摩尔电导率；

2、用电导法测量醋酸在水溶液中的解离平衡常数；

3、掌握恒水温水槽及电导率仪的使用方法。

二、实验原理

1、电解质溶液的导电能力通常用电导G来表示，若将电解质溶液放入两平行电极之间，设电极的面积为A,两电极的间的距离为l,则溶液的电导G为： G = к（A / l） （1）

由于电极的l和A不易精确测量，因此在实验中用一种已知电导率的溶液先求出电导池的常数Kcell，然后再把欲测的的溶液放入该电导池中测出其电导值，在根据上式求出其电导率。

摩尔电导率与电导率的关系：

Λm=K/C （2）

2、Λm总是随着溶液的浓度的降低而增大的。对强电解质稀溶液而言，其变化规律可以用科尔劳施经验公式表示：

Λm=Λ∞m -A√C （3）

对特定的电解质和溶剂来说，在一定温度下，是一个常数。所以，将Λm对√C作图得到的直线外推至C=0处，可求得。

3、对于弱电解质溶液来说，其Λm无法利用上式通过实验直接测定。但是，在弱电解质的稀薄溶液中，离子的浓度很低，离子的浓度很低，离子间的相互作用可以忽略，也可以

实验报告

宁波工程学院

物理化学实验报告

实验名称 电导的测定及应用

一、实验目的

1、测量KCl水溶液的电导率，求算它的无限稀释摩尔电导率；

2、用电导法测量醋酸在水溶液中的解离平衡常数；

3、掌握恒水温水槽及电导率仪的使用方法。

二、实验原理

1、电解质溶液的导电能力通常用电导G来表示，若将电解质溶液放入两平行电极之间，设电极的面积为A,两电极的间的距离为l,则溶液的电导G为： G = к（A / l） （1）

由于电极的l和A不易精确测量，因此在实验中用一种已知电导率的溶液先求出电导池的常数Kcell，然后再把欲测的的溶液放入该电导池中测出其电导值，在根据上式求出其电导率。

摩尔电导率与电导率的关系：

Λm=K/C （2）

2、Λm总是随着溶液的浓度的降低而增大的。对强电解质稀溶液而言，其变化规律可以用科尔劳施经验公式表示：

Λm=Λ∞m -A√C （3）

对特定的电解质和溶剂来说，在一定温度下，是一个常数。所以，将Λm对√C作图得到的直线外推至C=0处，可求得。

3、对于弱电解质溶液来说，其Λm无法利用上式通过实验直接测定。但是，在弱电解质的稀薄溶液中，离子的浓度很低，离子的浓度很低，离子间的相互作用可以忽略，也可以

齿轮误差及其分析

第一节：渐开线圆柱齿轮精度和检测

对于齿轮精度，主要建立了下列几个方面的评定指标： 一．运动精度：

评定齿轮的运动精度，可采用下列指标： 1．切向综合总偏差Fi′：

定义：被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合时在被测齿轮一转内，（实际转角与

公称转角之差的总幅度值）被测齿轮的实际转角与理论转角的最大差值。切向综合总偏差Fi′。

（它反映了齿轮的几何偏心、运动偏心和基节偏差、齿形误差等综合结果。） 测量方法：用单啮仪、齿轮测量机检测。

Δfi′

ΔFi′

2． 齿距累积总偏差Fp ，齿距累积偏差Fpk。

定义：齿轮同侧齿面任意弧段（k=1或k=z）内的最大齿距累积偏差。它表现为齿距

累积偏差曲线的总幅值。——齿距累积总偏差。

在分度圆上，k个齿距的实际弧长与公称弧长之差的最大绝对值，称k个齿距累积

误差 ΔFpk。

k为

电解质溶液电导的测定及应用

[适用对象] 生物工程、药学、药物制剂、中药学、制药工程、中药学（国际交流方向）专业

[实验学时] 3学时

一、实验目的

1.测定氯化钾的无限稀释摩尔电导。 2.测定醋酸的电离平衡常数。 3.掌握测定溶液电导的实验方法。

二、实验原理

电解质溶液的电导的测定，通常采用电导池，如图1 若电极的面积为A,两电极的间的距离为l,则溶液的 电导L为

L = KA / l

式中K称为电导率或比电导,为l=1m,A=1m2 时溶液的电导，K的单位是S/m.

电解质溶液的电导率与温度、溶液的浓度 及离子的价数有关.为了比较不同电解质溶液的导 电能力.通常采用涉及物质的量的摩尔电导率Λm来

衡量电解质溶液的导电能力. 图1 Λm=K/C

式中Λm为摩尔电导率(Sm2 /mol)

注意,当浓度C的单位是mol/L表示时,则要换算成mol/m3，后再计算. 因此,只要测定了溶液在浓度C时的电导率K之后,即可求得摩尔电导率Λm。

摩尔电导率随溶液的浓度而变,但其变化规

土壤电导率测定

土壤电导率是测定土壤水溶性盐的指标，而土壤水溶性盐是土壤的一个重要属性，是判定土壤中盐类离子是否限制作物生长的因素。土壤中水溶性盐的分析，对了解盐分动态，对作物生长的影响以及拟订改良措施具有十分重要的意义。土壤水溶性盐的分析一般包括全盐量测定，阴离子 (Cl、 SO2、 CO 2、 HCO、 NO

2+

-- 3

- 3

- 3

- 3

) 和阳离子 (Na、 K、 Ca、

++2+

Mg ) 的测定，并常以离子组成作为盐碱土分类和利用改良的依据。下面把测定方法告诉你，你应该更能理解土壤电导率与土壤性质的关系了。 测定方法为：

1 实验方法、原理 土壤水溶性盐的测定分水溶性盐的提取和浸出液盐分的测定两部分。在进行土壤水溶性盐提取时应特别注意水土比例、振荡时间和提取方式，它们对盐分溶出量都有一定影响。目前在我国采用 5 ： 1 浸提法较为普遍。盐分的测定主要采用电导法和烘干法，其中以电导法较简便，快速，烘干法较准确，但操作繁琐费时。本实验采用水土比 5 ： 1 浸提，电导法测定水溶性盐总量。 电导法测定原理是土壤水溶性盐是强电解质，其水溶液具有导电作用，在一定浓度范围内，溶液的含盐量与电导率呈正相关，因此通过测定待测液电导率的高低即可测

“测定电池的电动势和内阻”实验误差分析的另一种解法

“测定电池的电动势和内阻”实验是现行高中物理教本中的一个重要实验，也是该章的一个教学难点，其实验误差分析更是难中之难，学生往往不易掌握。贵刊1999年第三期第21页《“测定电池的电动势和内电阻”实验的误差分析》一文通过解方程方法严谨地计算出外电路“内”、“外”接法测量值与真实值之间的关系，但其过程计算量大而繁琐。该实验误差分析可由戴文宁定理对电路进行等效变换后，简明地计算出测量值与真实值的关系。但补充定理无疑超出中学大纲要求，也加重了学生学习的负担。本文从学生现有的数学技能用比较法对实验误差进行速解。解法如下：

设电动势真实值为ε/，测量值为ε，内阻真实值为r/，测量值为 r,安培表内阻为RA，伏特表内阻为Rv。

如图一所示为外电路“内接法”，则有：

??U?Ir1 …….……○

A

V ??U?(I?/UR)rV/

/?(1?r/R)U?IrV

图一 RR/VV/?r??U?I/RRVV/?r。。。。。。。。○r 。2

/

1、○2两式得： 比较○

??RRVV?r?/

/r?RRVV/?rr

如图二为外电路“外接法

原电池电动势的测定及其应用

1. 简述对消法测原电池电动势的测量原理。

答：电位差计是根据补偿法(或称对消法)测量原理设计的一种平衡式电压测量仪器。其工作原理是在待测电池上并联一个大小相等，方向相反的外加电势，这样待测电池中就没有电流通过，外加电势差的大小就等于待测电池的电动势。如图所示，电位差计有工作、标准、测量三条回路。 1）校准工作电流IW 开关K打向1，预先调好标准回路中的标准电阻Rn，调节工作回路的电阻r至检流计无电流通过，工作电流IW就已被确定。

IW?EnRn2）测量未知电池电动势EW 开关K打向2，调节测量回路的电阻RX至检流计无电流通过，此时I RX与被测电池电动势对消。

2. 简述铜电极电位测定的基本原理。

答：实验只能测得两个电极构成的电池的电动势E，而无法测得单个电极的电极电势φ。若选定一个电极作为标准，使其与任意其它电极组成电池，测其电动势，就可得出各电极的相对电极电势φ 。通常将氢电极在氢气压力为100KPa，溶液中氢离子活度为1时的电极电势规定为零伏，称为标准氢电极，然后与其它被测电极进行比较。以标准氢电极作阳极即负极；而将待测电极作阴极即正极，组成原电池，然后用电位差计测量该电池的电动势，这个数值和符

实验11 电导法测定醋酸电离平衡常数 一、目的要求 1． 测定醋酸的电离平衡常数。 2． 掌握恒温水槽及电导率仪的使用方法。 二、原理 醋酸在水溶液中呈下列平衡： H Ac = H + Ac +-

c (1-α) cα cα 式中c 为醋酸浓度；α为电离度，则电离平衡常数Kc为： c?2 Kc = 1?? 定温下，Kc为常数，通过测定不同浓度下的电离度就可求得平衡常数Kc值。 醋酸溶液的电离度可用电导法测定。溶液的电导用电导率仪测定。测定溶液的电导，要将被测溶液注入电导池中，如图11-1所示 图11-1 浸入式电导池 若两电极间距离为l，电极的面积为A，则溶液电导G为： G=?A/l 式中：?为电导率。电解质溶液的电导率不仅与温度有关，还与溶液的浓度有关。因此常用 摩尔电导Lm来衡量电解质溶液的导电能力。 Lm与?之间的关系为： -3Lm=10?/c (1

实验报告 电动势的测定及其应用

一．实验目的

1．掌握对消法测定电动势的原理及电位差计，检流计及标准电池使用注意事项及简单原理。

2．学会制备银电极，银～氯化银电极，盐桥的方法。 3．了解可逆电池电动势的应用。

二．实验原理

原电池由正、负两极和电解质组成。电池在放电过程中，正极上发生还原反应，负极则发生氧化反应，电池反应是电池中所有反应的总和。

电池除可用作电源外，还可用它来研究构成此电池的化学反应的热力学性质，从化学热力学得知，在恒温、恒压、可逆条件下，电池反应有以下关系： △rGm=-nFE

式中△rGm是电池反应的吉布斯自由能增量；n为电极反应中电子得失数；F为法拉第常数；E为电池的电动势。从式中可知，测得电池的电动势E后，便可求得△rGm，进而又可求得其他热力学参数。但须注意，首先要求被测电池反应本身是可逆的，即要求电池的电极反应是可逆的，并且不存在不可逆的液接界。同时要求电池必须在可逆情况下工作，即放电和充电过程都必须在准平衡状态下进行，此时只允许有无限小的电流通过电池。因此，在用电化学方法研究化学反应的热力学性质时，所设计的电池应尽量避

插值及其误差 x sin x cos x tan x 1.567 0.999 992 8 0.003 796 3 263.411 25 1.568 0.999 996 1 0.002 796 3 357.611 06 1.569 0.999 998 4 0.001 796 3 556.690 98 1.570 0.999 999 7 0.000 796 3 1255.765 59 用表中的数据和任一插值公式求： （1）用tan x表格直接计算tan 1.569 5。

（2）用sin 1.569 5和cos 1.569 5来计算tan 1.569 5。并讨论这两个结果中误差变化的原因。

插值：求过已知有限个数据点的近似函数。 1 插值方法

下面介绍几种基本的、常用的插值：拉格朗日多项式插值、牛顿插值、分段线性插

值、Hermite 插值和三次样条插值。 1.1 拉格朗日多项式插值 1.1.1 插值多项式

用多项式作为研究插值的工具，称为代数插值。其基本问题是：已知函数

f?x?在区间?a,b?上n?1个不同点x0,x1,yi?f?xi??i?0,1,,xn处的函数值

,n?，求一个至多n次多项式 ?anxn（1）

?n?x??a0