实验二-醋酸解离度和解离常数的测定.doc

实验二 醋酸解离度和解离常数的测定一、实验目的1、了解电导率法测定醋酸解离度和解离常数的原理和方法；2、加深对弱电解质解离平衡的理解；3、学习电导率仪的使用方法，进一步学习移液管的基本操作。二、提 要醋酸CH3COOH即HAC，在水中是弱电解质，存在着下列解离平衡： 或简写为 其解离常数为 (3.1)如果HAc的起始溶度为co，其解离度为，由于代入式（3.1）得： (3.2)某一弱电解质的解离常数Ka仅与温度有关，而与该弱电解质溶液的浓度无关；其解离度则随溶液浓度的降低而增大 。可以有多种方法用来测定弱电解质的和Ka，本实验采用的方法是用电导率测定HAc的和Ka。电解质溶液是离子电导体，在一定温度时，电解质溶液的电导（电阻的倒数）为 (3.3)式中，k为电导率（电阻率的倒数），表示长度l为1m、截面积A为1m2导体的电导；单位为Sm-1。电导的单位为S西（门子）。在一定温度下，电解质溶液的电导与溶质的性质及其溶度c有关。为了便于比较不同溶质的溶液的电导，常采用摩尔电导。它表示在相距1cm的两平行电极间，放置含有1单位物质的量电解质的电导，其数值等于电导率k乘以此溶液的全部体积。若溶液的浓度为，于是溶液的摩尔电导为 (3.4)的单位为。根据式(3.2)，弱电解质溶液的溶度c越小，弱电解质的解离度越大，无限稀释时弱电解质也可看作是完全解离的，即此时的。从而可知，一定温度下，某浓度c的摩尔电导与无限稀释时的摩尔电导之比，即为该弱电解 质的解离度： (3.5)不同温度时，HAc的值中表 3.1所示。表3.1 不同温度下HAc无限稀释时的摩尔电导温度T/K2732912983030.02450.03490.03910.0428藉电导率仪测定一系列已知起始浓度的HAc溶液的k值。根据式(3.4)及式(3.5)即可求得所对应的解离度。若将式(3.5)代入式(3.2)，可得： (3.6)根据式(3.6)，可求得HAc的解离常数K。三、仪器和药品1、仪器常用仪器：烧杯（100cm3,3只） 锥形瓶（250cm3,2只） 铁架台 移液管（25cm3,3支） 吸耳球 碱式滴定管 洗瓶 玻璃棒 滤纸 温度计（0100，公用） 电导率仪（附铂黑电导电极）2、药品醋酸标准氢氧化钠NaOH(0.1moldm-3,4位有效数字)酚酞（1%） 四、实验内容（一）醋酸溶液浓度的标定用移液管量取2份25.00cm30.1moldm-3HAc溶液，分别注入2只锥形瓶中，各加2滴酚酞溶液。分别用标准NaOH溶液滴定到溶液显浅红色，半分钟内不褪色即为终点，计算滴定所用的标准NaOH溶液的体积，从而求得HAc溶液的准确浓度。重复上述实验，求出两次测定HAc溶液浓度的平均值。（二）醋酸溶液的电导率的测定用移液管量取25.00cm3 HAc溶液置于烧杯中，另用移液管量取25.00cm3去离子水与上述HAc溶液混合。用玻璃棒搅拌均匀。按电导率仪中的操作步骤，使用铂黑电导电极，测定所配制的HAc溶液的电导率。随后，用移液管从已测定过电导率的溶液中取出25.00cm3，并弃去；再用另一支移液管加入25.00cm3去离子水注注1 为使实验结果不产生较大的误差，本实验所用去离子水的电导率应不大于1.210-3Sm-1。，搅拌均匀，测定此稀释后HAc溶液的电导率。如此不断稀释，测定电导率共46次。记录实验时室温与不同起始浓度时的电导率k数据。根据表3.1的数值，得到实验室温下HAc无限稀释时的摩尔电导注注2 若室温不同于表3.1中所列温度，可用内插法近似求得所需的值。例如，室温为295K时，HAc无限稀释时的摩尔电导为。再按式(3.4)计算不同超始浓度时的摩尔电导。即可由式(3.5)求得各浓度时HAc的解离度。根据式(3.2)或式(3.6)的计算，取平均值，可得HAc的解离常数Ka。五、数据记录和处理（1）醋酸溶液浓度的标定 表一实 验 编 号滴定后NaOH液面的位置滴定前NaOH液面的位置滴定中用去NaOH溶液的体积 两次滴定用去NaOH体积的平均值 标准NaOH溶液的浓度滴定中取用HAc溶液的体积HAc溶液的浓度 （2）醋酸溶液的电导率、醋酸的解离度和解离常数的测定 表二实验编号HAc 溶液的起始浓度电导率摩