希托夫法测定离子迁移数
平均室温： ℃ 平均气压： Kpa 同组人： 日期：2013/3/15
一、实验目的
1.掌握希托夫法测定电解质溶液中离子迁移数的基本原理和操作方法。
2. 测定CuSO4溶液中Cu2+和SO42-的迁移数。
二、实验原理
当电解质溶液通过电流时，在两电极上发生氧化和还原反应。反应物质的量与通过电量的关系服从法拉第定律。同时，在溶液中的正、负离子分别向阴、阳两极迁移，由于各种离子的迁移速度不同，各自所带过去的电量也必然不同。每种离子所带过去的电量与通过溶液的总电量之比，称为该离子在此溶液中的迁移数。当通过电量为Q法拉第时，有：
Q=Q++Q—
其中Q+是正离子所迁移的电量，Q—是负离子所迁移的电量。
Q值可由电量计阴极上沉积出物质的量求出。根据迁移数的定义某离子的迁移数就是该离子搬运的电量与通过的总电量之比，可得：
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希托夫法测定离子迁移数
一、目的要求
1.掌握希托夫法测定离子迁移数的原理和LQY离子迁移数测定装置的使用方法，特别是铜库仑电量计的使用方法；
2.明确迁移数的概念；
3.了解电量计的使用原理和方法。
二、实验原理
电解质溶液的导电，是由于离子在电场作用下运动的结果，在电解质中，当有电流通过时，正、负离子均参与导电，阳离子向阴极迁移，阴离子向阳极迁移，由于阴、阳离子在溶液中的迁移速度不同，所以搬运电荷的量也不相同，但通过电解质溶液的总电量为两者迁移电量之和，现设定阴、阳离子搬运电量分别为Q-和Q+则总电量为：
Q总= Q- + Q+
在物理化学中，对于电解质溶液的导电机理的研究，用离子迁移数更为直观，通常将一种离子迁移的电量与通过电解质溶液的总电量之比称为该种离子的迁移数，并以符号t表示
阳离子迁移数：t+ = Q+/ Q总，Q+=z+n+迁移F
阴离子迁移数：t- = Q-/ Q总，Q-= z-n-迁移F
并且 t+ + t- = 1 （其中，z+，z-为正负离子所带电荷数，F为法拉第常数）
测定迁移数的方法有两种，一种是界面移动法，一种为电解法（即希托夫法）。本实验采用希托夫法测定CuSO4溶液中Cu2+的迁移数。希托夫法测定离子迁移数的示意图如图1所示。
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离子迁移数的测定——界面法
姓名： 学号： 班级:（同组实验者：）
实验日期：提交报告日期：
实验助教：
1 引言
1.1 实验目的
1.采用界面法测定H+离子的迁移数。
2.掌握测定离子迁移数的基本原理与方法。
1.2 实验原理[1]
当电流通过电解池溶液时，电极上发生化学变化，溶液中阳离子与阴离子分别向阴极和阳极迁移。若两种离子传递的电荷量分别为q+和q-，通过的总电荷量为
Q=?++??
每种离子传递的电荷量与总电荷量之比称为离子迁移数，则阴、阳离子的迁移数分别为
????=?+=
且?++??=1
在包含数种电解质的溶液中，t-和t+分别为所有阴、阳离子迁移数总和，一般增加某种离子浓度，其离子迁移数增加；对只含一种电解质的溶液，浓度的改变使离子间引力场改变，自然离子迁移数也改变；若温度改变，迁移数亦变化，一般温度升高时，t-和t+差别减小。
实验中采用界面法，以镉离子作为指示离子，测量一定浓度的盐酸溶液中H+离子迁移数。在一截面均匀的垂直放置的迁移管中充满盐酸溶液，通以电流，当有Q电量的电流通过每个静止的截面时，t+Q当量的H+上行，t-Q当量的Cl-通过界面下移。假定在管的下部某处存在一个界面，界面以下没有H+而被Cd2+取代，此界面将随H+的上移而移动，界面位置可利用界面上下溶液pH值的不同，使用指示剂显色。正常条件下界面保持清晰，界面以上的一段溶液保持均匀，H+向上迁移的平均速率等于界面上移速率。在某通电时间t内，界面扫过体积V，H+输送电荷数为该体积中H+带电总数，即
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离子迁移数的测定——界面法
姓名：张冶 学号： 班级:化21
同组实验者：努尔艾力·麦麦提
实验日期：20##年12月4日 提交报告日期：20##年12月7日
实验助教：王溢磊
1 引言
1.1 实验目的
1.采用界面法测定H+离子的迁移数。
2.掌握测定离子迁移数的基本原理与方法。
1.2 实验原理[1]
当电流通过电解池溶液时，电极上发生化学变化，溶液中阳离子与阴离子分别向阴极和阳极迁移。若两种离子传递的电荷量分别为q+和q-，通过的总电荷量为
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离子迁移数的测定——界面法
姓名：张腾 学号：2012011864 班级:化21
同组实验者：田雨禾
实验日期：20xx年12月4日
提交报告日期：20xx年12月6日
实验助教：王溢磊
1 引言
1.1 实验目的
1.采用界面法测定H+离子的迁移数。
2.掌握测定离子迁移数的基本原理与方法。
1.2 实验原理[1]
当电流通过电解池溶液时，电极上发生化学变化，溶液中阳离子与阴离子分别向阴极和阳极迁移。若两种离子传递的电荷量分别为q+和q-，通过的总电荷量为
Q=?++??
每种离子传递的电荷量与总电荷量之比称为离子迁移数，则阴、阳离子的迁移数分别为
????=?+=?+且 ?++??=1
在包含数种电解质的溶液中，t-和t+分别为所有阴、阳离子迁移数总和，一般增加某种离子浓度，其离子迁移数增加；对只含一种电解质的溶液，浓度的改变使离子间引力场改变，自然离子迁移数也改变；若温度改变，迁移数亦变化，一般温度升高时，t-和t+差别减小。 实验中采用界面法，以镉离子作为指示离子，测量一定浓度的盐酸溶液中H+离子迁移数。在一截面均匀的垂直放置的迁移管中充满盐酸溶液，通以电流，当有Q电量的电流通过每个静止的截面时，t+Q当量的H+上行，t-Q当量的Cl-通过界面下移。假定在管的下部某处存在一个界面，界面以下没有H+而被Cd2+取代，此界面将随H+的上移而移动，界面位置可利用界面上下溶液pH值的不同，使用指示剂显色。正常条件下界面保持清晰，界面以上的一段溶液保持均匀，H+向上迁移的平均速率等于界面上移速率。在某通电时间t内，界面扫过体积V，H+输送电荷数为该体积中H+带电总数，即
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当电流通过电解质溶液时，溶液中的正负离子各自向阴、阳两极迁移，由于各种离子的迁移速度不同，各自所带过去的电量也必然不同。每种离子所带过去的电量与通过溶液的总电量之比，称为该离子在此溶液中的迁移数。若正负离子传递电量分别为q+和q－，通过溶液的总电量为Q, 则正负离子的迁移数分别为：
t+=q+/Q t-＝q-/Q
离子迁移数与浓度、温度、溶剂的性质有关，增加某种离子的浓度则该离子传递电量的百分数增加，离子迁移数也相应增加；温度改变，离子迁移数也会发生变化，但温度升高正负离子的迁移数差别较小；同一种离子在不同电解质中迁移数是不同的。
离子迁移数可以直接测定，方法有希托夫法、界面移动法和电动势法等。
(一) 希托夫法测定离子迁移数
【目的要求】
1. 掌握希托夫法测定离子迁移数的原理及方法。
2. 明确迁移数的概念。
3. 了解电量计的使用原理及方法。
【实验原理】
希托夫法测定离子迁移数的示意图如图2-15-1所示 ：
将已知浓度的硫酸放入迁移管中，若有Ｑ库仑电量通过体系，在阴极和阳极上分别发生如下反应：
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【目的要求】
1．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。
2．测定CuSO4溶液中Cu2+和SO42-的迁移数。
【实验原理】
当电流通过电解质溶液时，溶液中的正负离子各自向阴、阳两极迁移，由于各种离子的迁移速度不同，各自所带过去的电量也必然不同。每种离子所带过去的电量与通过溶液的总电量之比，称为该离子在此溶液中的迁移数。若正负离子传递电量分别为q+和q－，通过溶液的总电量为Q, 则正负离子的迁移数分别为：
t+=q+/Q t-＝q-/Q
离子迁移数与浓度、温度、溶剂的性质有关，增加某种离子的浓度则该离子传递电量的百分数增加，离子迁移数也相应增加；温度改变，离子迁移数也会发生变化，但温度升高正负离子的迁移数差别较小；同一种离子在不同电解质中迁移数是不同的。
离子迁移数可以直接测定，方法有希托夫法、界面移动法和电动势法等。
用希托夫法测定CuSO4溶液中Cu2+和SO42-的迁移数时，在溶液中间区浓度不变的条件下，分析通电前原溶液及通电后阳极区（或阴极区）溶液的浓度，比较等重量溶剂所含MA的量，可计算出通电后迁移出阳极区（或阴极区）的MA的量。通过溶液的总电量Q由串联在电路中的电量计测定。可算出t+和t-。
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界面移动法测定离子的迁移数
一．实验目的
1．掌握界面移动法测定离子迁移数的原理和方法
2．掌握图解积分测定电量的方法
二．实验原理
离子迁移数是电解质溶液的一个重要传递性质。电解质溶液的传递现象与一般系统所不同的是，在电势梯度或电场作用下离子的迁移，表现为能传导电流。电流的传导由溶液中的正负离子共同承担。离子迁移数的引入，衡量了正负离子的相对导电能力。
离子迁移数可以直接测定，方法有界面移动法、希托夫法和电动势法等。本实验采用界面移动法测定H+的迁移数。
所谓离子迁移数，指的是某种离子传递的电量与总电量之比。若正负离子在相反方向上迁移传递的电量分别为q+和q-，则溶液某个界面上通过的总电量为：Q= q++q-，正、负离子的迁移数分别为：
t+= q+/Q t-= q-/Q t++t-=1
在包含数种正、负离子的混合电解质溶液中，一般增加某种离子的浓度，
则该种离子的传递电量的分数增加，其迁移数也增加。对仅含一中电解质的溶液，浓度改变由于使离子间的相互作用力也发生了改变，难有普遍的规律。温度改变，一般是温度升高，t+和t-的差别减小。
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