基础化学实验-3醋酸电离度的测定2015

1、实验三实验三 醋酸解离度与解离常数的测定醋酸解离度与解离常数的测定 柳蔚、周志勇柳蔚、周志勇实验目的实验目的测定弱酸测定弱酸解离度解离度和和解离常数解离常数。掌握酸度计的原理并练习使用掌握酸度计的原理并练习使用酸度计酸度计。练习练习容量瓶容量瓶的使用方法。的使用方法。实验原理实验原理 酸碱平衡是溶液平衡的主要内容，是研究、处理溶液中各类平衡的基础。 酸碱强度与酸碱及溶剂的性质有关，通常指水溶液中的强度。 水溶液中酸碱强度取决于其给予或获得质子的能力，以解离常数Ka或Kb大小衡量，Ka越大酸越强，反之亦然。醋酸（HAc）是一元弱酸，一定温度下，在水溶液中存在下列电离平衡： HAc + HHAc

2、+ H2 2O O H H3 3O O+ + + Ac + Ac- - Ka = H3O+Ac-/HAc H3O+ = Ac- 若电离前浓度为c，醋酸解离度为：HAc=c(1-) 即：=(c-HAc)/c= =HH3 3O O+ +/c/c Ka = H3O+Ac-/HAc=H3O+2/c(1-) 当当 5% 5% 时时 Ka = HKa = H3 3O O+ + 2 2/c/c 由 pH=-lgH3O+可知，只要测定已知浓度的HAc溶液的pH值，就可以计算出电离度和电离常数Ka 。弱电解质离解平衡常数测定方法很多,如电位法、分光光度法、毛细管电泳法、电导法等。酸度计酸度计也称也称pHpH计，

3、计，是用电位法电位法测定溶液pH的仪器，主要由参比电极（甘汞电极），指示电极（玻璃电极）和精密电位计组成的。酸度计基本原理（电位测定法酸度计基本原理（电位测定法)酸度计包括两个电池电极：参比电极、工作电极酸度计包括两个电池电极：参比电极、工作电极参比电极参比电极饱和甘汞电极（饱和甘汞电极（SCE），由汞、甘汞糊、饱和），由汞、甘汞糊、饱和KCl溶液溶液构成。测量比较的基准，其绝对值无法测量，以氢标准构成。测量比较的基准，其绝对值无法测量，以氢标准电极（规定为电极（规定为0v）为基础，）为基础，25C时电极电位为时电极电位为0.2416v。工作电位工作电位玻璃电极，玻璃电极，由由Ag-AgCl电

4、极，盐酸和特制的球型玻璃膜电极，盐酸和特制的球型玻璃膜构成。构成。工作部位为超薄玻璃泡（厚工作部位为超薄玻璃泡（厚0.2mm），由特殊玻），由特殊玻璃材料制作，仅对璃材料制作，仅对H+有响应。有响应。酸度计电池电极：玻璃电极酸度计电池电极：玻璃电极待测待测pH溶液溶液SCE(+) 玻璃电极电极电位与溶液玻璃电极电极电位与溶液pH值关系如下：值关系如下： G=G-(2.303RT/F) pH将玻璃电极和饱和甘汞电极插入溶液组成原电池，电池的电动势：将玻璃电极和饱和甘汞电极插入溶液组成原电池，电池的电动势： E= SCE-G=SCE-G+(2.303RT/F) pH pHx=(Ex-Es) F/(

5、2.303RT)+pHsSartorius （PB-21） PH计计准备：准备： 电极到仪表的电极到仪表的BNC插头，连接温度传感器到插头，连接温度传感器到ATC，用变压器把，用变压器把仪表连到电源。仪表连到电源。 按按pH/mv 键设置键设置pH 模式。模式。校准：校准： 按按 Setup键，显示屏显示键，显示屏显示Clear buffer, 按按Enter 键确认，清除键确认，清除以前的校准数据。以前的校准数据。 按按 Setup键，直至显示屏显示缓冲液组键，直至显示屏显示缓冲液组 1.68，4.01，6.86，9.18，12.46 或者您所要的其它缓冲液组，按或者您所要的其它缓冲液组，按

6、Enter 键确认。键确认。 用蒸馏水或脱离子水清洗电极，滤纸吸干后浸入用蒸馏水或脱离子水清洗电极，滤纸吸干后浸入第一种缓冲液第一种缓冲液6.86，等到数值达到稳定并出现，等到数值达到稳定并出现S时，按时，按Standardize键，仪器将键，仪器将自动校准（如校准时间较长按自动校准（如校准时间较长按Enter键手动校准）。数值作为第一键手动校准）。数值作为第一校准点被存储，显示校准点被存储，显示 6.86. 用蒸馏水或脱离子水清洗电极，滤纸吸干后浸入用蒸馏水或脱离子水清洗电极，滤纸吸干后浸入第二种缓冲液第二种缓冲液 4.01，等到数值达到稳定并出现，等到数值达到稳定并出现S时，按时，按Sta

7、ndardize键，仪器将键，仪器将自动校准（如校准时间较长按自动校准（如校准时间较长按Enter键手动校准）。数值作为第二键手动校准）。数值作为第二校准点被储存，显示校准点被储存，显示4.01，6.86和信息和信息%SlopeGood Electrode. 显示测量的电极斜率值，如该测量值在显示测量的电极斜率值，如该测量值在90-105% 范围内，可接受。如果与理论值有更大偏差，将显示错误信息范围内，可接受。如果与理论值有更大偏差，将显示错误信息（Err），电极应清洗，并按上述步骤重新校准。），电极应清洗，并按上述步骤重新校准。 测量：测量： 用蒸馏水或脱离子水清洗电极，滤纸吸干后将电极浸入

8、待测溶液。等用蒸馏水或脱离子水清洗电极，滤纸吸干后将电极浸入待测溶液。等到数值达到稳定并出现到数值达到稳定并出现S时，即可读取测量值。时，即可读取测量值。 保养：保养： 测量完成后，电极用蒸馏水或脱离子水清洗后，浸入测量完成后，电极用蒸馏水或脱离子水清洗后，浸入3M KCl 溶液中溶液中保存。保存。 测量完成后，不用拔下变压器，应待机或关闭总电源，以保护仪器。测量完成后，不用拔下变压器，应待机或关闭总电源，以保护仪器。实验步骤实验步骤1. 醋酸溶液浓度的标定醋酸溶液浓度的标定 酸式滴定管中精确放出酸式滴定管中精确放出10mL待标定的待标定的HAc溶液于锥形瓶中，加溶液于锥形瓶中，加入入2-3滴

9、酚酞指示剂，用滴酚酞指示剂，用NaOH标准溶液标准溶液滴定至刚出现微红色摇动滴定至刚出现微红色摇动后约半分钟不褪色为止，记下用去后约半分钟不褪色为止，记下用去NaOH溶液的体积。平行滴定溶液的体积。平行滴定3次，并计算次，并计算HAc溶液的浓度。溶液的浓度。2. 配制不同浓度的醋酸溶液配制不同浓度的醋酸溶液 酸式滴定管中精确放出酸式滴定管中精确放出2.50、5.00、25.00mL已标定的已标定的HAc溶液置溶液置于于1-3号容量瓶中，蒸馏水定容至号容量瓶中，蒸馏水定容至50mL，摇匀，并计算浓度值。，摇匀，并计算浓度值。加上已标定的加上已标定的HAc溶液共有溶液共有4种不同浓度的溶液。种不同

10、浓度的溶液。 3. 测定测定HAc溶液的溶液的pH值值 将上述将上述4种浓度的种浓度的HAc溶液分别置于溶液分别置于4只干燥的只干燥的100 mL 烧杯中，按烧杯中，按由稀到浓的次序由稀到浓的次序在酸度计上分别测定它们的在酸度计上分别测定它们的pH值，记录数据和温值，记录数据和温度，并计算电离度和电离常数。度，并计算电离度和电离常数。 实验结果实验结果滴定序号滴定序号 NaOH标准溶液浓度（molL-1）0.193HAc溶液取量（mL）NaOH溶液用量 （mL）HAc溶液浓度（molL-1）HAc溶液的平均浓度=？编编 号号 HAc溶液体积溶液体积(mL)定容体积定容体积(mL)HAc溶液浓度溶液浓度(molL-1)pH H3O+(molL-1)(%)Ka(10-5)1 2.50 50.00 2 5.00 50.00 3