1、实验二 弱酸解离度和解离常数的测定(pH 法)一、实验目的1了解 pH 法测定醋酸解离度和解离常数的原理和方法;2学习并掌握酸度计的使用方法,练习滴定管的基本操作和配制溶液。二、实验原理醋酸 CH3COOH 即 HAc,在水中是弱电解质,存在着下列解离平衡:HAc(aq) H+(aq)+ Ac -(aq )其解离常数为:式 1HAccK如果 HAc 的起始浓度为 c,平衡时H +=Ac-=x,由于,代入上式,得:式 22在一定温度下,用 pH 计(酸度计)测定一系列已知浓度的 HAc 溶液的 pH 值,按 pH= -lgH+,换算成 H+,代入式 2 中,即可求得一系列对应 HAc 浓度的解离
2、常数 值,取其HAcK平均值,即为该温度下醋酸的解离常数。为解离度:式 310%Hxcc三、实验用品1仪器与材料奥立龙 868 型 pH 计(附复合电极) ,烧杯(50mL,4 只,洁净,干燥) ,滴定管(25 mL,酸式,碱式各一支) ,滴定台(附蝴蝶夹) 。2试剂醋酸 HAc(0.1mol L-1 ) ,缓冲溶液。四、实验步骤1系列醋酸溶液的配制将已 标 定 浓 度 的 HAc 溶 液 装 入 酸 式 滴 定 管 , 然 后 从 滴 定 管 中 分 别 放 出 3.00 mL, 6.00 mL, 12.00 mL, 24.00 mL 的 HAc 溶 液 于 4 只 干 燥 并 编 号 的
3、烧 杯 中 ( 为 什 么 ? ) 注 意 : 接 近 所 要求 的 体 积 时 , 应 逐 滴 滴 加 , 以 确 保 准 确 度 。 从 另 一 支 滴 定 管 中 向 这 4 只 烧 杯 中 分 别 依 次 加 入 45.00 mL, 42.00 mL, 36.00 mL, 24.00 mL 蒸 馏 水 , 使 各 烧 杯 中 的 溶 液 的 总 体 积 均 为 48.00 mL, 待 用 。2奥立龙 868 型 pH 计的校正调试pH 计接通电源后,按“标定”键,然后通过 “”或“”键选择“7-4 ”范围两点法进行标定。首先用洗瓶中的蒸馏水将复合电极冲洗,并用吸水纸将电极轻轻擦拭吸干(
4、注意保护好玻璃电极) ,然后放入 pH=6.98 的混合磷酸盐缓冲溶液中,当显示屏左下方出现“readay”后,按” “确定”键;接着重复上述电极的洗涤步骤,将电极放入 pH=4.00 的邻苯二甲酸氢钾,当显示屏再次出现“readay”后按 ”“确定”键,pH 计即会自动完成校正。酸度计校正后,电极放入任意溶液中,显示屏就会出现该溶液的 pH 值。3醋酸溶液 pH 值的测定用 pH 计由稀到浓依次测定先前配制的各 HAc 溶液的 pH 值。注意电极每次测定完一种溶液后都要洗涤、擦干,然后才能进行测定下一种溶液的操作。记录实验时的室温,算出不同浓度 HAc 溶液的 值及 值,取平均值,即为 HAc 解离常数 Ka 实验值。对于相差较大的数HAcK据,应重做。五、数据记录和处理测定时溶液的温度: 烧杯编号HAc 的体积(mL )H2O 的体积(mL)HAc 的浓度(mol L-1)pH 值 H+ 2HAcxK1234=HAcK六、思考题1为什么要预先标定 HAc 的准确浓度?它对测定结果有何影响?。2配制不同的浓度 HAc 溶液时,烧杯是否要干燥,为什么?3测定不同浓度 HAc 溶液的 pH 值时,测定顺序应由稀到浓,为什么?4若溶液的浓度极稀,是否能用 求解离常数?为什么?2HAcK