【中南大学物理化学实验报告】实验名称：电导率法测定弱电解质的解离度
一、实验目的
1. 掌握电导率仪的使用方法及测量原理。
2. 学习通过电导率数据计算弱电解质溶液的解离度。
3. 理解电导率与浓度之间的关系，加深对电解质解离理论的认识。
二、实验原理
在稀溶液中，弱电解质（如醋酸）不能完全解离，其解离度可用电导率来衡量。电导率（κ）是溶液导电能力的指标，与离子浓度和迁移速度有关。当溶液浓度较低时，电导率随浓度增加而增大，但并非线性关系。
根据公式：
$$
\Lambda_m = \frac{\kappa}{c}
$$
其中，$\Lambda_m$ 为摩尔电导率，$\kappa$ 为电导率，$c$ 为溶液浓度。
对于弱电解质，其解离度 $\alpha$ 可由以下公式计算：
$$
\alpha = \frac{\Lambda_m}{\Lambda_0^m}
$$
其中，$\Lambda_0^m$ 为无限稀释时的摩尔电导率。
三、实验仪器与试剂
- 电导率仪
- 移液管（5mL、10mL）
- 容量瓶（50mL、100mL）
- 醋酸溶液（0.01mol/L、0.02mol/L、0.05mol/L）
- 蒸馏水
- 烧杯、量筒等玻璃器皿
四、实验步骤
1. 按照要求配制不同浓度的醋酸溶液。
2. 将电导率仪预热并校准。
3. 分别测量各浓度醋酸溶液的电导率值。
4. 记录实验数据，并计算相应浓度下的摩尔电导率和解离度。
5. 绘制电导率与浓度的关系曲线，分析数据趋势。
五、实验数据记录与处理
| 浓度（mol/L） | 电导率（μS/cm） | 摩尔电导率（S·cm²/mol） | 解离度（α） |
|----------------|------------------|--------------------------|-------------|
| 0.01 | 120| 12000| 0.02|
| 0.02 | 220| 11000| 0.018 |
| 0.05 | 500| 10000| 0.016 |
注：以上数据为示例，实际数值需根据实验结果填写。
六、实验结果分析
从实验数据可以看出，随着醋酸浓度的增加，电导率逐渐上升，但摩尔电导率呈下降趋势。这表明，在较高浓度下，醋酸的解离程度降低，即解离度减小。这一现象符合弱电解质在稀溶液中解离度较大的规律。
七、误差分析
1. 电导率仪未充分预热或校准不当，可能导致测量误差。
2. 溶液配制过程中移液不准确，影响浓度值。
3. 温度变化可能影响电导率数值，应保持恒温环境。
4. 实验操作中可能存在读数误差或记录错误。
八、结论
通过本实验，我们掌握了利用电导率法测定弱电解质解离度的方法，验证了弱电解质在不同浓度下的解离行为。实验结果与理论预期基本一致，说明实验方法可靠，具有一定的实用价值。
九、思考题
1. 为什么在高浓度下，摩尔电导率会下降？
2. 若实验中使用的是强电解质，如何计算其解离度？
3. 电导率法测定解离度有哪些优缺点？
十、参考文献
1. 《物理化学实验教程》，高等教育出版社，2018年。
2. 《物理化学》（第五版），傅献彩等编，高等教育出版社，2017年。
3. 中南大学物理化学实验指导书，2022年修订版。
