山大无机及分析化学实验课件08弱酸电离常数的测定

1、实验八 弱酸电离常数的测定(一) 醋酸电离常数的测定pH法目的要求实验原理注意事项无机及分析化学实验目的要求 测定醋酸的电离度和电离常数 ；了解pH计的原理，学习使用pH计 ；巩固滴定管、移液管、容量瓶的操作 ；进一步熟悉溶液的配制与标定。 实验八 弱酸电离常数的测定(一) 醋酸电离常数的测定pH法实验原理 醋酸（CH3COOH或HAc）是弱电解质，在水溶液中存在以下电离平衡 HAc H+ + Ac- 若C为HAc的起始浓度，H+、Ac-、HAc分别为H+、Ac-、HAc的平衡浓度，为电离度，Ka为电离常数。在纯的HAc溶液中H+=Ac-、 HAc=C(1-)， 当 5% 时 所以测定了已知浓

2、度的HAc溶液的pH值，就可以计算它的电离度和电离常数。实验八 弱酸电离常数的测定(一) 醋酸电离常数的测定pH法注意事项 配制NaOH溶液0.2 moldm-3, 250 cm3，用邻苯二甲酸氢钾标定其浓度，平行三份测定，求算NaOH溶液的平均浓度。 配制HAc溶液0.2 moldm-3, 300 cm3，用NaOH溶液标定其浓度，平行三份测定，求算HAc溶液的平均浓度。 分别吸取2.50、5.00、25.00 cm3 准确浓度的HAc溶液，定容至50.00 cm3，计算其准确浓度。 由稀到浓测定HAc溶液的pH值，记录数据和室温，计算和Ka。 实验完毕，天平复原签字，公用仪器洗净，烧杯倒扣

3、架上空干水分。 示范 pH计、电极的使用； 吸量管的使用 实验八 弱酸电离常数的测定(一) 醋酸电离常数的测定pH法实验八 弱酸电离常数的测定(二) 醋酸电离常数的测定滴定曲线法目的要求实验原理注意事项无机及分析化学实验目的要求 学习用滴定曲线法测定醋酸的电离常数；了解pH计的原理，学习使用pH计；巩固滴定管的操作；学习作图处理数据。 实验八 弱酸电离常数的测定(二) 醋酸电离常数的测定滴定曲线法实验原理 实验八 弱酸电离常数的测定(二) 醋酸电离常数的测定滴定曲线法 醋酸是一元弱酸，在水溶液中存在着下列电离平衡HAc H+ + Ac- 其电离常数的表达式为当Ac- = HAc 时 KHAc=

4、如以对数式表示, 则 lgKHAc=lgH+lg lgKHAc= lgH+ + lg1 = lgH+ lgKHAc = -pH 在一定温度下，如果测得醋酸溶液中HAc=Ac-时的pH值，即可计算出醋酸的电离常数。 实验原理 实验八 弱酸电离常数的测定(二) 醋酸电离常数的测定滴定曲线法当HAc溶液用NaOH溶液滴定时，根据反应方程式 HAc和NaOH应以等摩尔完全中和，若HAc的原有摩尔数有一半被NaOH中和时，则剩余的HAc摩尔数正好等于生成的Ac-摩尔数，此时HAc=Ac-，而NaOH的用量也应等于完全中和HAc时需要量的一半。如果测得此时溶液的pH值，即可求得醋酸的电离常数。 HAc +

5、 OH Ac + H2O 实验原理实验八 弱酸电离常数的测定(二) 醋酸电离常数的测定滴定曲线法 利用pH计可以测得用不同量NaOH中和一定量HAc时溶液的pH值变化。如果以NaOH的cm3数为横坐标，pH值为纵坐标，可以作出pHNaOH（cm3数）的曲线（如图28），找出完全中和HAc时NaOH的cm3数（V），取其一半（1/2V），再从曲线中找出相对应的pH值，根据lgKHAc=-pH的关系，即可计算出在测定温度时HAc的电离常数。 注意事项 pH计的使用：温度的影响，两点定位，复合电极搅拌器的使用测定pH注意：平衡，填液孔，测量孔，清洗电极准确滴定曲线的获取，预滴定三切线法注意切线的画法

6、，数据的处理实验八 弱酸电离常数的测定(二) 醋酸电离常数的测定滴定曲线法实验八 弱酸电离常数的测定(三) 醋酸电离常数的测定电导率法目的要求实验原理注意事项无机及分析化学实验目的要求 利用电导率法测定电解质的电离常数；学习电导率仪的使用方法；进一步熟悉溶液的配制与标定。 实验八 弱酸电离常数的测定(三) 醋酸电离常数的测定电导率法实验原理 实验八 弱酸电离常数的测定(三) 醋酸电离常数的测定电导率法 一元弱酸弱碱的电离平衡常数K和电离度具有一定的关系。例如醋酸溶液HAc H+ + Ac- 起始浓度（moldm-3） C 0 0 平衡时浓度（moldm-3） C-C C C 电离度可通过测定溶

7、液的电导来求得, 从而求得电离常数。 (1) 实验原理 实验八 弱酸电离常数的测定(三) 醋酸电离常数的测定电导率法 导体导电能力的大小，通常以电阻 (R) 或电导 (G) 表示，电导为电阻的倒数 同金属导体一样，电解质溶液的电阻也符合欧姆定律。温度一定时，两极间溶液的电阻与两极间的距离L成正比，与电极面积A成反比。 (电阻的单位为，电导的单位为S) 或称为电阻率，它的倒数称为电导率，以 表示, ,单位为Scm-1。 实验原理 实验八 弱酸电离常数的测定(三) 醋酸电离常数的测定电导率法将 、 代入 中，则可得或电导率 表示放在相距1cm、面积为1cm2的两个电极之间溶液的电导。 称为电极常数

8、或电导池常数，因为在电导池中，所用的电极距离和面积是一定的，所以对某一电极来说， 为常数，由电极标出。 (2) 实验原理 实验八 弱酸电离常数的测定(三) 醋酸电离常数的测定电导率法 在一定温度下，同一电解质不同浓度的溶液的电导与两个变量有关，即溶液的电解质总量和溶液的电离度。如果把含 1mol 的电解质溶液放在相距 1cm 的两个平行电极之间，这时溶液无论怎样稀释，溶液的电导只与电解质的电离度有关。在此条件下测得的电导称为该电解质的摩尔电导。如以表示摩尔电导，V 表示 1mol 电解质溶液的体积 (cm3)，C 表示溶液的浓度 (moldm-3)， 表示溶液的电导率，则 (3)实验原理 实验

9、八 弱酸电离常数的测定(三) 醋酸电离常数的测定电导率法 对弱电解质来说，在无限稀释时，可看作完全电离，这时溶液的摩尔电导称为极限摩尔电导（）。在一定温度下，弱电解质的极限摩尔电导是一定的，下表列出无限稀释时醋酸溶液的极限摩尔电导。 温度/0182530/Scm2mol-1245349390.7421.8实验原理 实验八 弱酸电离常数的测定(三) 醋酸电离常数的测定电导率法 对弱电解质来说，某浓度时的电离度等于该浓度时的摩尔电导与极限摩尔电导之比 即(4)将 (4) 式代入 (1) 式，得 (5) 这样，可以从实验测定浓度为 C 的醋酸溶液的电导率 后，代入 (3)式，算出，将的值代入 (5) 式，即可算出KHAc 。 注意事项 NaOH溶液、Hac溶液的配制按教材