大学物理化学核心教程第二版(沈文霞)课后参考答案第8章 联系客服

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tH2?QnBzF ?II38.66 mol?2?96 500C?mol?1?1.49?106s?414.5 h ??15 C?s同理

tO238.66 mol?4?96 500C?mol?1??829.0 h ?15 C?s3.在用界面移动法测定H?离子的电迁移率(淌度)时,在历时750 s后,界面移动了4.0 cm。已知迁移管两极之间的距离为9.6 cm,电位差为16.0 V,设电场是均匀的。试求H?离子的电迁移率。

解:H?离子的迁移速率rH+与电迁移率uH+之间的关系为 因假设电场是均匀的,即

rH?uH+dE+dl

dEdl??E,所以 ?l uH+?rH+?l?E0.040 m0.096 m ???3.20?10?7 m2?V?1?s?1

750 s16.0 V4.在某电导池内,装有两个直径为0.04 m并相互平行的圆形银电极,电极之间的距离为0.12 m。若在电导池内盛满浓度为0.1 mol?dm的AgNO3溶液,施以20 V的电压,则所得电流强度为0.1976 A。试计算该电导池的电导池常数、AgNO3溶液的电导、电导率和摩尔电导率。

解:根据所要计算物理量的定义式,即可以进行计算,但都要严格使用SI的基本单位(即m, kg, s),才能得到正确的结果。

?3

Kcell?ll0.12 m?1?2??95.54 m 2A?r3.14?(0.02 m)

G??1I0.1976 A???9.88?10?3 S RU20 Vl?G?GKcell?9.88?10?3 S?95.54 m?1?0.944 S?m?1

A0.944 S?m?1???9.44?10?3 S?m2?mol?1 ?3c100 mol?m Λ m?

5.在298 K时,用同一电导池测得浓度为0.1 mol?dm的KCl水溶液的电阻为24.69 ?,浓度为0.01 mol?dm的乙酸(HAc)水溶液的电阻为1982 ?。试计算该HAc水溶液的解离平衡常数。已知:298 K时,0.1 mol?dm的KCl水溶液的电导率为1.289 S?m,

??22?1Λ m(HAc)?3.907?10 S?m?mol。

?3?3?3?1解: 用电导测定的方法计算弱电解质溶液的解离平衡常数,要使用Ostwald稀释定律,即计算达到解离平衡时HAc的摩尔电导率Λ将它代入Ostwald稀释定律公式就能 m(HAc),计算得到解离平衡常数的值。也可以用摩尔电导率Λ m(HAc)先计算出HAc的解离度?,

??Λ m(HAc),代入解离平衡常数的计算公式也可以。 ?Λ(HAc) m要计算Λ m(HAc),必须先计算HAc水溶液的电导率。电导的测定实际是测定电阻,

但计算时要用到电导池中电极的面积和电极间的距离,这又是不容易测定的数值,因为电极的表面一般都是镀了铂黑的。常用的方法是用已知电导率的标准KCl水溶液先测定电导池常数,然后用该电导池测定未知溶液的电阻,就可得到未知溶液的电导率数值。

用已知电导率的KCl溶液测定电导池的电阻,主要是测定该电导池的电导池常数, Kcell?l1?R??R A?相同的电导池,电导池常数也相同,则电导率之比就等于电阻的反比,即

?(HAc)R(KCl)?

?(KCl)R(HAc)?(HAc)??(KCl)R(KCl)

R(HAc)?1.289 S?m?1? Λ m(HAc)=24.69 ??0.016 S?m?1

1982 ?k c0.016 S×m-1-32-1=1.6醋10 Sm?mol =3-30.01醋10molm代入Ostwald稀释定律的公式,可得到解离平衡常数

c2Λ mc Kc???ΛΛ m? m?Λ m?0.01?(1.6?10?3 )2??1.75?10?5 ?2?2?33.907?10(3.907?10?1.6?10 ) 也可以先计算HAc的解离度

Λ1.6?10?3S?m2?mol?1 m ?????0.04 ?22?1Λ3.907?10S?m?mol mHAc的解离平衡为

+-垐? HAC噲?H+AC t=0 c 0 0

t=te c(1-a) ca ca?2c/c(0.04)2?0.01??1.67?10?5 K?(1??)(1?0.04)6.在298 K时,测得BaSO4饱和水溶液的电导率为4.58?10 S?m,求BaSO4的活度积常数Kap。已知所用溶剂纯水的电导率为1.52?10 S?m,离子的无限稀释摩尔电导率Λ m???4?1?4?1?12????12???32?1Ba??6.36?10?3 S?m2?mol?1,ΛSO m?4??7.98?10 S?m?mol。22????设所有的活度因子均为1。

解:用电导测定法计算难溶盐的活度积Kap,首先要计算其饱和水溶液的浓度

c(BaSO4),这就要用到摩尔电导率的计算公式,

Λ m(BaSO4)=k(BaSO4)

c(BaSO4)在BaSO4饱和水溶液的电导率中有水的贡献,因为BaSO4的溶解度很小,所以水的贡献就不能忽略。另外BaSO4的摩尔电导率可以近似等于无限稀释时的摩尔电导率。

方法1: 以BaSO4为单位,BaSO4的摩尔电导率为

ゥΛ m(BaSO4)?Λ m(BaSO4)骣12+鼢1?骣2-珑2ΛBa+2ΛSO 鼢 m珑 m4鼢珑桫桫22?32?1 ?2(6.36?7.98)?10 S?m?mol

?2.87?10 S?m?mol k(BaSO4)=k(BaSO4饱和溶液)-k(H2O) ?(4.58?1.52)?10S?m c(BaSO4)=k¥(BaSO4)

Λ m(BaSO4)?4?1?22?1?3.06?10?4 S?m?1

3.06醋10-4Sm-1==1.07醋10-2 molm-3 -22-12.87醋10Sm?mol=1.07醋10-5moldm-3

2+2-垐?BaSO4噲?Ba+SO4

-c(Ba2+)c(SO24)? Kap(BaSO4)=a(Ba)a(SO)=

cc2+2-4 =(1.07?10)方法2:以

-521.14?10-10

11BaSO4为单位,BaSO4的摩尔电导率为 22骣骣112+鼢?骣12-珑BaSO4=ΛBa+ΛSO 鼢 m珑 m4鼢珑桫桫桫222?32?1ゥ珑BaSO4鼢Λ?Λ鼢 m珑 m鼢珑骣1桫2 ?(6.36?7.98)?10 S?m?mol ?1.43?10 S?m?mol k(BaSO4)=k(BaSO4饱和溶液)-k(H2O) ?(4.58?1.52)?10S?m1 c骣?BaSO4÷÷?÷=?桫2k(BaSO4)

1¥骣?ΛBaSO4÷÷ m?÷?桫2?4?1?22?1?3.06?10?4 S?m?1

3.06醋10-4Sm-1==2.14醋10-2 molm-3 -22-11.43醋10Sm?mol=2.14醋10-5moldm-3

骣1c?BaSO4÷÷?÷?桫2因为 c(BaSO4)=

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