试验七----电导法测定醋酸的电离度和电离常数

1、实验目的1掌握醋酸解离度和解离常数测定方法，加深对电离度，电离常数和溶液浓度与电导关系 的理解。2、学习电导法测电离度的原理和在井穴板中进行电导率测量的操作；理解酸度计的使用。3、进一步掌握溶液的配制、滴定操作。实验原理0 01醋酸（CHCOOH或HAc）是弱电解质，在水溶液中存在下列解离平衡:起始浓度（mol/L）c平衡浓度(mol/L )c- c a若c为醋酸的起始浓度，a 为醋酸的解离度,H+、Ac-、HAc分别为 Hf、Ac-、HAc的平衡浓度，匕为醋酸的解离常数，则H+=Ac -= c a HAc= c （1- a）解离度：a =H +/c X 100%解离常数:Ka =H+Ac -

2、/HAc= ca 2/ (1- a) =H+ 2 / ( c-H +)已知pH= -lgH +,所以测定了已知浓度的醋酸溶液的pH值，就可以求出它的解离度和解离常数。2、PHS-3C酸度计直接电位法测定 pH值的原理PHS-3C型精密级酸度计是一 3 （1/2 ）位数字显示的酸度计，适用于研究室、医药、学校、化工、环保等化验室的取样测定水溶液的酸度（pH值）和测量电极电位（mV值）。如配上适当的离子选择电极，则可以作为电位滴定。其工作原理是利用复合电极对被测水溶液中不同的酸度产生直流电位，通过前置阻抗转换器把高内阻的直流电位转变成低内阻的直流电位， 输入到A/D转换器，以达到pH值数字显 示。

3、同样，配上适当的离子选择电极作电位滴定分 析时，以达到终点电位显示。以pH玻璃电极作指示电极，甘汞电极作参比电极，插入溶液中即组成测定pH值的原电池。在一定条件下，电池电动势E是试液中pH值的线性函数。测量 E时，若参比电极（甘汞电极）为正极，则E=K+0.059pH(25 C)当pH玻璃-甘汞电极对分别插入 pHS标准缓冲溶液和 pHx未知溶液中，电动势ES和Ex 分别为ES=K+0.059pHS（25C）Ex=K+0.059pHx（25 C）tt ti E -E§A EpHr = pHs + 二 pH. +两式相减，得0, 0590. 059（25C）三.仪器设备及试剂仪器：容量

4、瓶（50mL），吸量管（10ml），移液管（25mL），烧杯（50mL），锥形瓶（250mL），碱式 滴定管（50mL）, pHs-3C型酸度计。试剂：0.2mol/LHAc , 0.2mol/LNa0H标准溶液，酚酞，pH标准参比溶液。四实验步骤一）酸度计的使用1、PHS-3C型酸度计的组装1） 开机准备将电源线插入电源插座。按下电源开关，电源接通后，将仪器预热2030min。2） 仪器组装PHS-2C型酸度计由机体、电极夹、输入端短路插头、复合电极、电极杆、电源线、保险丝 0.1A （F5X 20, 一般已装入机体）七个部分组成。组装时，首先把电极杆插入仪器右侧电极杆孔内旋紧，然后把塑料电

5、极夹二孔对准装在电极杆上，拔去电极保护套，把电极固定在电极夹上，然后旋去输入端短路插头，旋上电极插头。短路插在不用时应妥善保管好，仪器使用完毕再旋上。电极下端的玻璃球泡较薄，当心碰坏。2、PHS-3C型酸度计的校正一点法：（1 ）旋上电极，选择旋钮置于“ pH'档，“斜率调节器”顺时针旋到底。（2）先用蒸馏水清洗电极，用滤纸吸干电极，然后把电极插入一已知pH值的标准缓冲溶液中（如pH=4或pH=9），调节温度调节器使所指示的温度与溶液温度相同，并摇动试杯使溶液 达到平衡。pH值。3) 旋转“定位”调节器使仪器的指示值为该缓冲溶液所在温度相应的仪器的一点标定已经完成，测试过程中定位电位器

6、不应再有变动！二点法：(1) 斜率调节器顺时针旋到底，旋转“温度”调节器使所指的温度与溶液的温度相同，并 摇动试杯使溶液均匀。(2) 把电极插入已知 pH=6.86 的缓冲溶液，旋转“定位”调节器，使仪器的指示值为该缓 冲溶液所在温度相应的 pH值(pH= 6.86 )。(3) 用蒸馏水清洗电极，并用滤纸吸干，把电极插入另一只已知 pH缓冲溶液(pH=4或pH=9.18) 并摇动试杯使溶液均匀。(4) 旋转“斜率”调节器，使仪器的指示值为溶液所在温度相应的pH值(pH=4或pH=9.18 )。重复 23 步骤， 直至达到要求为止。 仪器两点标定已告完成， 经标定的仪器的定位调节器与 斜率调节器

7、不应再有变动。3、测量pH值( 1 )被测溶液与定位溶液温度相同时“定位”调节器保持不变； 用蒸馏水清洗电极球泡， 并用滤纸吸干； 把电极插入被测溶 液内，摇动试杯使溶液均匀后读出该溶液的 pH 值。( 2)被测溶液与定位溶液温度不同时“定位”调节器保持不变； 用蒸馏水清洗电极球泡， 并用滤纸吸干； 用温度计测出被测 溶液温度，旋转“温度”调节器，使指示在被测溶液的温度值上；把电极插入被测溶液内， 摇动试杯使溶液均匀后读出该溶液的pH值。二)醋酸电离度和电离常数的测定1标定原始醋酸溶液的浓度用移液管移取25 mL待标定醋酸溶液置于锥形瓶中，加 2-3滴酚酞用NaOH标准溶液滴定至 微红色，并半

8、分钟内不褪色为止。 记下所用的NaOH溶液的体积。再重复上述滴定操作 2次， 要求3次所消耗NaOH溶液的体积相差小于 0.005mL。计算HAc溶液的浓度。2配制不同浓度的醋酸溶液用移液管和吸堡管吸取 25.OOmL、 5.OOmL、 2.5 mL 已测得准确浓度的醋酸溶液分别置于 3 个50mL容量瓶中。用蒸馏水稀释至到度，摇匀，计算出这三瓶醋酸溶液的浓度。3. 测定不同浓度醋酸溶液的pH值取以上4种不同浓度的醋酸溶液 25mL分别加入4只洁净下燥的50mL烧杯中，按由稀到浓的 次序在pHs-2型pH计上分别测出它们的 pH值，记录数据和室温。计算解离度和解离平衡常 数。六、数据记录与处理

9、表1计算醋酸浓度滴定序号122NaOH标准溶液的用量/ml开始读数最后读数实际消耗体积消耗体积平均值HAc溶液的准确浓度/mol L -1mol/L NaOH标准溶液滴定mol/L HAc 溶液表2醋酸解离度和解离平衡常数标准缓冲溶液的pH值温度CHAc溶液编号cpH+H a解离常数测定值平均值1234七、实验预作记录表1计算醋酸浓度mol/L NaOH标准溶液滴定mol/L HAc溶液滴定序号122开始读数000最后读数28.0127.3027.70NaOH标准溶液的实际消耗体积28.0127.3027.70用量/ml消耗体积平均值27.67ml1HAc溶液的准确浓度/mol L0.1800

10、 mol L表2醋酸解离度和解离平衡常数标准缓冲溶液的pH值温度CHAc溶液编号cpHH+a解离常数测定值平均值10.00903.0110-3.0110.86%0.00011920.01802.84/ -2.84108.0302%0.0001260.00015730.09002.38/ 八-2.38104.6319%0.00001740.18002.10-2.10104.413%0.000367实验注意事项：酸度计使用（1）仪器的输入端（即测量电极插口）必须保持清洁干燥，不用时应将短路插上，以防灰 尘及高湿侵入。在环境湿度较高的场所使用时，应将电极插头用干净的纱布擦干。（2）测量电极输入端短路插头，在仪器使用时应妥善保管，注意防潮防污染。（3）测量时，电极的引入导线需保持静止，否则会引起测量不稳定。（4）关于复合电极：? 经长期的使用，如发现斜率略有减低，则可把电极球泡浸在 4%HF氢氟酸）中3 5 秒钟,用蒸馏水洗净后在氯化钾溶液中浸泡使之复新；?电极在测量过程中反映迟钝及漂移不定的情况下应调换电极；? 被测溶液中如含有易污染敏感球泡或堵塞液接界的物质，使电极钝化和梯度下降或读数不准，应根据污染物质的性质，选用适当的溶液清洗，使之复新（电极一年后应更 新）。1 、若所用的醋酸的浓度极稀