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文档简介
西南科技大学材料科学与工程学院 2009级应用化学实验九 氟离子选择电极测定氢氟酸解离常数实验目的 （1）熟悉用氟电极及玻璃电极测定氢氟酸解离常数的基本原理。 （2）正确使用氟离子选择电极和酸度计。实验原理 氟电极是由氟化镧晶体制成的离子交换膜，对氟离子F- 具有很高的选择性。若要对氟含量进行分析时需要保持pH=5-6，以保证所有的氟均以离子状态存在从而全部对氟电极产生响应。这是由于当溶液pH过高时，OH-会产生干扰；pH过低又会形成HF和HF2-而降低氟离子的浓度和活度。由于氟电极对氟离子F- 产生响应时不受氢离子的干扰，对HF和HF2-也不会应答，因而可以在酸性溶液中测定氟离子，这就为利用氟离子选择电极测定氢氟酸常数创造了条件。为测定一定温度下HF得解离常数，在本实验中将氟电极和甘汞电极组成下列两电池测量电池的电动势：（a）（-）氟电极 | 氟化钠溶液 | 饱和甘汞电极（+）（b）（-）氟电极 | 加入盐酸的氟化钠溶液 | 饱和甘汞电极（+）温度一定时两电池电动势可计算如下： 其中： ，S称为氟离子选择电极的应答系数；R为摩尔气体常数；T为热力学温度；F为法拉第常数。式（1）-（2）得 酸性条件下的含氟溶液存在如下平衡： 溶液中的总氟浓度FT为： FT=F- + HF + 2HF2- (6)忽略HF2-项，并将式（4）代入式（6），可以得到： FT - F- = （7）将式（7）取对数可得 （8）在酸性溶液中F-很小，与FT相比可以忽略，因此式（8）可以写成 （9）将式（9）代入式（3）可得 （10）式中：E1为溶液为加酸时电池（a）的电动势；E2为加酸后电池（b）的电动势。（c）（-）玻璃电极 | 氟化钠溶液或加入盐酸的氟化钠 | 饱和甘汞电极（+）根据式（10）可知，在不加酸时可测得电池（a）的电动势E1 ，然后测得加酸后一系列不同pH的电池（b）的电池E2及对应的pH，以-（）为纵坐标，pH为横坐标作图，所得直线在纵轴上的截距即为lgKc。其中Kc即为该温度下HF的离解常数。实验仪器及试剂仪器：略.试剂：0.01 mol/l NaF溶液 0.50 mol/l KCl溶液 2 mol/l HCl溶液 pH=4.0标准缓冲溶液实验装置示意图实验步骤略.数据记录 1.列出记录表格。 2.当要实际测得S值时，用步骤5测得的电动势（mv）对lgF-作图，从所得直线的斜率求S。 3.以-（）对pH作图，从所得直线的截距求lgK。溶液编号1234567设定pH值1.01.41.82.22.63.0-0.01mol.l-1 NaF体积/ml0.5mol.l-1KCl体积/ml水体积/ml调pH用2mol.l-1HCl体积/ml调pH用0.2mol.l-1HCl体积/ml调整后测得pH调整后测得mV-（）思考题1. 本实验的数据处理做了哪些假定？这些在什么条件下才合理？2.为什么不在加酸的
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