乙酸的電位滴定分析及其解離常數(shù)的測(cè)定

1、1實(shí)驗(yàn)四乙酸的電位滴定分析及其解離常數(shù)的測(cè)定一、目的要求1學(xué)習(xí)電位滴定的基本原理及操作技術(shù)2運(yùn)用pH-V曲線和(pHAV)-V曲線與二級(jí)微商法確定滴定終點(diǎn)。3學(xué)習(xí)測(cè)定弱酸離解常數(shù)的方法。、實(shí)驗(yàn)原理乙酸HAc是一弱酸，其pKa= 4.74，當(dāng)以標(biāo)準(zhǔn)堿溶液滴定乙酸試液時(shí)，在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附 近可以觀察到pH的突躍。以玻璃電極與飽和甘汞電極插入試液即組成如下的工作電池：1Ag,AgCIIHCI(0.1 mol L_J丨玻璃膜丨HAc試液丨KCI(飽和)IHg2Cb,Hg該工作電池的電動(dòng)勢(shì)在酸度計(jì)上反映出來，并表示為滴定過程中的pH，記錄加入標(biāo)準(zhǔn)堿溶液的體積V和相應(yīng)的被滴定溶液的體積。 也可用二級(jí)微商法，

2、于ApH-AV2=0處確定終 點(diǎn)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)堿溶液的濃度、 消耗的體積和試液的體積， 即可求得試液中乙酸的濃度或含量。根據(jù)乙酸的解離平衡：HAc(aq) H(aq)+Ac (aq)其解離常數(shù)+ -H Ac HAc當(dāng)?shù)味ǚ謹(jǐn)?shù)為50%時(shí)，Ac- = HAc，此時(shí)Ka= H+，即pKa= pH因此在滴定分?jǐn)?shù)為50%處的pH，即為乙酸的pKa。三、儀器和試劑1酸度計(jì)2玻璃電極3甘汞電極4容量瓶50ml 100ml5吸量管6微量滴定管9. 0.1mol/LHAc10. pH=4.00、pH=6.88標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液(20C)四、操作步驟1調(diào)試儀器：接通電源，將選擇開關(guān)置于pH檔，連接好電極，調(diào)節(jié)溫度檔于室溫。

3、22將pH=6.88(20C)的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液置于50mL的燒杯中，放入磁力子，開動(dòng)攪拌器,調(diào)節(jié)定位檔，再用pH=4.00(20C)的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校核，調(diào)節(jié)斜率擋，反復(fù)調(diào)節(jié)，相對(duì)固定，所得讀數(shù)與測(cè)量溫度下的緩沖溶液的標(biāo)準(zhǔn)值之差應(yīng)在0.05pH單位之內(nèi)。3準(zhǔn)確吸取lO.OOmL鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液于100mL燒杯中，加水約30mL,放入磁力子4將待標(biāo)定的NaOH溶液裝入滴定管中，調(diào)節(jié)液面在O.OOmL處5開動(dòng)攪拌器，調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)臄嚢杷俣?，進(jìn)行粗測(cè)，即測(cè)量在加入NaOH溶液OmL、1mL、2mL8mL、9mL、10mL時(shí)的各點(diǎn)的pH。初步判斷發(fā)生PH突躍時(shí)所需的NaOH體積范圍 (Vex) 6重復(fù)3

4、、4操作，然后進(jìn)行細(xì)測(cè)，即在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附近取較小的體積增量，以增加測(cè) 量點(diǎn)的密度，并在讀取滴定管讀數(shù)時(shí)，讀準(zhǔn)至小數(shù)點(diǎn)后第二位。如在粗測(cè)時(shí)Vex為89mL, 則在細(xì)測(cè)時(shí)，在加入8.00mLNaOH后，以O(shè).IOmL為體積增量，測(cè)量加入NaOH溶液8.00 mL、8.10 mL、8.20 mL8.90mL和9.00 mL時(shí)各點(diǎn)的pH值。7吸取乙酸試液10.00 mL,置于100 mL燒杯中，加水約30 mL.8仿照標(biāo)定NaOH時(shí)的粗測(cè)和細(xì)測(cè)步驟，對(duì)乙酸進(jìn)行測(cè)定。在細(xì)測(cè)的(1/2)Vex處,也應(yīng)該適當(dāng)增加測(cè)量點(diǎn)的密度，如Vex為45 mL,可測(cè)量加入2.00 mL、2.10 mL2.40mL和2.5

5、0 mLNaOH溶液時(shí)各點(diǎn)的pH值。五、數(shù)據(jù)處理1、NaOH溶液濃度的標(biāo)定(1)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及計(jì)算粗測(cè)AVex=_mLV/mL012345678910.pH10.00細(xì)測(cè)V/mLpHApH/AVApH/AV根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算ApH/AV和化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附近的A2pH/AV2,填入表中(2)于方格紙上作pH-V和(ApH/AV)-V曲線，找出終點(diǎn)體積Vep.(3)用內(nèi)插法求出A2pH/AV=0處的溶液的NaOH體積Vep.(4) 根據(jù)(3)所得的Vep，計(jì)算NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。2、乙酸濃度及解離常數(shù)Ka的測(cè)定(1)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及計(jì)算粗測(cè)AVex=_ mLV/mL012345678910 .pH10.00

6、3細(xì)測(cè)(半中和點(diǎn))1/2 AVxpH細(xì)測(cè)V/mLpHApH/AVApH/AV仿照上述NaOH溶液濃度標(biāo)定的數(shù)據(jù)處理方法，畫出曲線，求出終點(diǎn)Vep。(2)計(jì)算原始試液中乙酸的含量，以g. L-1表示。(3)在pH-V曲線上，查找體積相當(dāng)于1/2AVep時(shí)的pH，即為乙酸的pKa?！咀ⅲ簆Ka一定要在pH-V曲線上描出并讀出相應(yīng)數(shù)據(jù)(直接打印的請(qǐng)用16K或B5)】六、思考題(任選兩題)1若改變所測(cè)乙酸溶液的濃度，乙酸的解離常數(shù)有無變化？2測(cè)定一系列同種溶液的pH值時(shí)，測(cè)定順序由稀到濃和由濃到稀，其結(jié)果可能有何不同？3.如何確定pH計(jì)已校正好？-1-14.將10mL0.2 molHAc溶液和10mL

7、0.1 molNaOH溶液混合后，所得溶液是否具有緩沖能力？5常用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液有哪幾種?七、備注1.介紹pH計(jì)的使用方法。2強(qiáng)調(diào)移液管的使用。4- 標(biāo)準(zhǔn)曲線法1.掌握原子吸收分光光度法的基本原理；2.了解原子吸收分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)及其使用方法;3.掌握標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定自來水中鈣、鎂的含量的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理原子吸收分光光度法是基于物質(zhì)所產(chǎn)生的原子蒸氣對(duì)特定譜線（即待測(cè)元素的特征譜線）的吸收作用進(jìn)行定量分析的一種方法。若使用銳線光源，待測(cè)組分為低濃度，在一定的實(shí)驗(yàn)條件下，基態(tài)原子蒸氣對(duì)共振線的吸 收符合下式：A=；cl當(dāng)I以cm為單位，c以mol L-1為單位表示時(shí)，8稱為摩爾吸收系數(shù)，單位為m

8、olL-1cm-1。 上式就是Lambert-beer定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。如果控制I為定值，上式變?yōu)锳=Kc上式就是原子吸收分光光度法的定量基礎(chǔ)。定量方法可用標(biāo)準(zhǔn)加入法或標(biāo)準(zhǔn)曲線法。標(biāo)準(zhǔn)曲線法是原子吸收分光光度分析中常用的定量方法，常用于未知試液中共存的基體成分較為簡單的情況，如果溶液中基體成分較為復(fù)雜，則應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入相同類型和濃度的基體成分，以消除或減少基體效應(yīng)帶來的干擾，必要時(shí)須采用標(biāo)準(zhǔn)加入法而不是標(biāo)準(zhǔn)曲線法。標(biāo)準(zhǔn)曲線法的標(biāo)準(zhǔn)曲線有時(shí)會(huì)發(fā)生向上或向下彎曲現(xiàn)象。要獲得線性好的標(biāo)準(zhǔn)曲線， 必須選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)條件，并嚴(yán)格實(shí)行。三、儀器和試劑1原子吸收分光光度計(jì)AA320N型（上海分析儀器廠）

9、2空心陰極燈鈣、鎂空心陰極燈3無油空氣壓縮機(jī)4乙炔鋼瓶5通風(fēng)設(shè)備6容量瓶、移液管等7鈣標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（1000 gmL-1）-18鈣標(biāo)準(zhǔn)使用液（100卩g.mL）19鎂標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（1000卩g.mL）10.鎂標(biāo)準(zhǔn)使用液（25卩g.mL1）四、實(shí)驗(yàn)條件鈣鎂1、吸收線波長（nm）422.7285.22、空心陰極燈電流（mA）10103、狹縫寬（mm）0.5（2檔）0.2（1檔）4、燃燒器高度（mm）6.04.0-15、乙炔流量（L min）0.80.7實(shí)驗(yàn)五一、目的要求原子吸收分光光度法測(cè)定自來水中鈣、鎂的含量5-16、空氣流量（L min）4.54.56五、實(shí)驗(yàn)步驟1、 配制標(biāo)準(zhǔn)溶液系列(1)Ca標(biāo)

10、準(zhǔn)溶液系列準(zhǔn)確吸取0.50,1.00,2.00,3.50,5.00 mL上述Ca標(biāo)準(zhǔn)使用 液，分別置于五只50 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻備用。(2)Mg標(biāo)準(zhǔn)溶液系列準(zhǔn)確吸取0.50，1.00，1.50，2.00，3.00 mL上述Mg標(biāo)準(zhǔn)使用 液，分別置于五只50 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻備用。2、 自來水樣品溶液打開自來水開關(guān)，取中間水樣備用。測(cè)定Ca不稀釋，測(cè)定Mg稀釋1倍(視具體情況而定)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件，將原子吸收分光光度計(jì)，按儀器操作步驟進(jìn)行調(diào)節(jié)，待儀器電路和氣路系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定，即可測(cè)定以上各溶液的吸光度。六、數(shù)據(jù)處理1記錄實(shí)驗(yàn)條件(1) 儀器型號(hào)(2) 吸收線波長(

11、nm)(3) 空心陰極燈電流(mA)(4)光譜通帶或光譜帶寬(nm)(5) 乙炔流量(L min1)(6) 空氣流量(L min1)(7) 燃助比測(cè)定序號(hào)12Mg濃度-1/mg?L1A1吸光度A2AA3QCa濃度-1/mg?L1A1吸光度A2A A32.列表記錄測(cè)量Ca、Mg標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的吸光度5樣品7以吸光度為縱坐標(biāo)， 以Ca，Mg濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線， 并計(jì)算回歸方程和標(biāo)準(zhǔn)偏 差（或相關(guān)系數(shù)） （直接打印的請(qǐng)用16K或B5）3根據(jù)自來水樣的吸光度，用回歸方程求得水樣中Ca,Mg的濃度（g L-1）。若經(jīng)稀釋須乘上稀釋倍數(shù)求得原始自來水中Ca，Mg含量。七、學(xué)習(xí)掌握有關(guān)操作1.了解原子吸

12、收分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)及其使用方法；2.了解標(biāo)準(zhǔn)加入法的具體操作。3.學(xué)習(xí)鋼瓶的分類及使用。八、思考題（任選兩題）1.原子吸收光譜的理論依據(jù)是什么？2.原子吸收分光光度分析為何要用待測(cè)元素的空心陰極燈做光源？能否用氫燈或鎢燈 代替,為什么？3.如何選擇最佳的實(shí)驗(yàn)條件？4.在什么條件下使用標(biāo)準(zhǔn)曲線法或標(biāo)準(zhǔn)加入法,他們各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？九、備注 介紹原子吸收光譜儀的原理、注意事項(xiàng)和操作。實(shí)驗(yàn)六 熒光光度分析法測(cè)定蔬菜水果中維生素 B2的含量一、目的要求1.了解熒光分光光度法的基本原理，正確使用930型熒光分光光度計(jì)。2.掌握熒光分光光度法測(cè)定蔬菜水果等食品中維生素B2含量的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。二、實(shí)驗(yàn)原理在紫

13、外光或波長較短的可見光照射后, 一些物質(zhì)會(huì)發(fā)射出比入射光波長更長的熒光。 以 測(cè)量熒光強(qiáng)度和波長為基礎(chǔ)的分析方法叫做熒光分光光度分析法。對(duì)同一物質(zhì)而言，若alc0.05，即對(duì)很稀的溶液，熒光強(qiáng)度F與該物質(zhì)的濃度c有以下的關(guān)系F = 2.3（）f Io alc式中：（）f熒光過程的量子效率；I0 入射光強(qiáng)度；a 熒光分子的吸收系數(shù)；l 試液的吸收光程。8I0和I不變時(shí)F = Kc式中K為常數(shù)。因此，在低濃度的情況下，熒光物質(zhì)的熒光強(qiáng)度與濃度呈線性關(guān)系。維生素B2（即核黃素）在430 440 nm藍(lán)光的照射下，發(fā)出綠色熒光，其峰值波長為535nm。維生素B2的熒光在pH=67時(shí)最強(qiáng)，在pH=11時(shí)

14、消失。熒光分析實(shí)驗(yàn)首先選擇激發(fā)光單色器波長和熒光單色器波長，基本原則是使測(cè)量獲得最強(qiáng)熒光，且受背景影響最小。激發(fā)光譜是選擇激發(fā)光單色器波長的依據(jù)，熒光物質(zhì)的激發(fā)光譜是指在熒光最強(qiáng)的波長處，改變激發(fā)光單色器的波長測(cè)量熒光強(qiáng)度，用熒光強(qiáng)度對(duì)激發(fā)光波長作圖所得的譜圖。大多數(shù)情況下，熒光物質(zhì)的激發(fā)光譜與其吸收光譜相同。熒光光譜是選擇熒光單色器波長的主要依據(jù)，熒光物質(zhì)的熒 光光譜是將激發(fā)光單色器波長固定在最大激發(fā) 光波長處，改變熒光單色器波長測(cè)量熒光強(qiáng)度， 用熒光強(qiáng)度對(duì)熒光波長作圖所得的譜圖。下圖為維生素B2的吸收（激發(fā)）光譜及熒光光譜示意 圖。本實(shí)驗(yàn)采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法來測(cè)定維生素B2的含量。激發(fā)光單色器波

15、長選360 nm或440 nm。熒光單色器波長選525 nm，可將440nm的激發(fā) 光及水的拉曼光（360 nm）濾除，從而避免了它 們的干擾。三、操作步驟1標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的配制在五個(gè)潔凈的50 mL容量瓶中，分別加入0.50 mL,1.00 mL,3.00 mL,5.00 mL和10.00 mL 5.00mg L1維生素B?工作標(biāo)準(zhǔn)溶液，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻。2標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的測(cè)定開啟儀器電源，預(yù)熱約10min。用蒸餾水作空白，用標(biāo)準(zhǔn)溶液中濃度最大的溶液，調(diào)節(jié) 熒光讀數(shù)近滿刻度的某一固定值，從稀到濃測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的熒光強(qiáng)度，以濃度為橫坐標(biāo)，熒光強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算回歸方程和相關(guān)

16、系數(shù)。四、樣品測(cè)定1、 樣品的氧化：吸取上述樣品處理液25mL于50mL容量瓶中，加入ImL3%KMnO4溶液，混勻后放置2分鐘，再加入ImL3%H2O2溶液混勻，使KMn04褪色，并稀釋至刻度。2、維生素B2含量的測(cè)定：在與標(biāo)準(zhǔn)曲線同樣條件下測(cè)定樣品氧化后的溶液熒光強(qiáng)度，并據(jù)此從標(biāo)準(zhǔn)曲線上求得維生素B2的含量，計(jì)算測(cè)定結(jié)果：3、 對(duì)于復(fù)雜樣品中維生素B2的提取，可將一定量均勻樣品放入250mL錐形瓶中，加入HCI溶液（0.1mol/L）50mL，置于高壓鍋中于10MPa煮沸30分鐘，冷卻后，用醋酸鈉溶液（2.5mol/L）調(diào)節(jié)pH至4.55.5,用水稀釋至100mL。過濾，取中間濾液備用。實(shí)驗(yàn)操作最好 在避光條件下進(jìn)行，容器采用棕色玻璃器皿。4、加入KMnO4的作用，是氧化其他色素和雜質(zhì)，以除去干擾。實(shí)驗(yàn)說明圄門30,帕腔歌1豪*尢譜忑覺光朮譜不珈國9維生素B2的理化特征；維生素B2是桔黃色無臭的針狀結(jié)晶，又叫核黃素，易溶于水而 不溶于乙醚等有機(jī)溶劑，在中性或酸性溶液中穩(wěn)定，光照易分解，對(duì)熱穩(wěn)定，在食物中維生 素B2一般都以磷酸核黃素和二核苷酸腺嘌嶺黃素的形式存在，而且它們都是或緊或松地和 蛋白質(zhì)結(jié)合著，若用酸和酶水解Q可以使其成為游離的維生素B2（儀器操作方法見930熒光光度計(jì)或有關(guān)儀器說明書。）四、數(shù)據(jù)處理1記錄數(shù)據(jù)維生素B2標(biāo)準(zhǔn)