基礎(chǔ)化學(xué)實驗-3醋酸電離度的測定2015

1、實驗三實驗三 醋酸解離度與解離常數(shù)的測定醋酸解離度與解離常數(shù)的測定 柳蔚、周志勇柳蔚、周志勇實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康臏y定弱酸測定弱酸解離度解離度和和解離常數(shù)解離常數(shù)。掌握酸度計的原理并練習(xí)使用掌握酸度計的原理并練習(xí)使用酸度計酸度計。練習(xí)練習(xí)容量瓶容量瓶的使用方法。的使用方法。實驗原理實驗原理 酸堿平衡是溶液平衡的主要內(nèi)容，是研究、處理溶液中各類平衡的基礎(chǔ)。 酸堿強度與酸堿及溶劑的性質(zhì)有關(guān)，通常指水溶液中的強度。 水溶液中酸堿強度取決于其給予或獲得質(zhì)子的能力，以解離常數(shù)Ka或Kb大小衡量，Ka越大酸越強，反之亦然。醋酸（HAc）是一元弱酸，一定溫度下，在水溶液中存在下列電離平衡： HAc + HHAc

2、+ H2 2O O H H3 3O O+ + + Ac + Ac- - Ka = H3O+Ac-/HAc H3O+ = Ac- 若電離前濃度為c，醋酸解離度為：HAc=c(1-) 即：=(c-HAc)/c= =HH3 3O O+ +/c/c Ka = H3O+Ac-/HAc=H3O+2/c(1-) 當當 5% 5% 時時 Ka = HKa = H3 3O O+ + 2 2/c/c 由 pH=-lgH3O+可知，只要測定已知濃度的HAc溶液的pH值，就可以計算出電離度和電離常數(shù)Ka 。弱電解質(zhì)離解平衡常數(shù)測定方法很多,如電位法、分光光度法、毛細管電泳法、電導(dǎo)法等。酸度計酸度計也稱也稱pHpH計，

3、計，是用電位法電位法測定溶液pH的儀器，主要由參比電極（甘汞電極），指示電極（玻璃電極）和精密電位計組成的。酸度計基本原理（電位測定法酸度計基本原理（電位測定法)酸度計包括兩個電池電極：參比電極、工作電極酸度計包括兩個電池電極：參比電極、工作電極參比電極參比電極飽和甘汞電極（飽和甘汞電極（SCE），由汞、甘汞糊、飽和），由汞、甘汞糊、飽和KCl溶液溶液構(gòu)成。測量比較的基準，其絕對值無法測量，以氫標準構(gòu)成。測量比較的基準，其絕對值無法測量，以氫標準電極（規(guī)定為電極（規(guī)定為0v）為基礎(chǔ)，）為基礎(chǔ)，25C時電極電位為時電極電位為0.2416v。工作電位工作電位玻璃電極，玻璃電極，由由Ag-AgCl電

4、極，鹽酸和特制的球型玻璃膜電極，鹽酸和特制的球型玻璃膜構(gòu)成。構(gòu)成。工作部位為超薄玻璃泡（厚工作部位為超薄玻璃泡（厚0.2mm），由特殊玻），由特殊玻璃材料制作，僅對璃材料制作，僅對H+有響應(yīng)。有響應(yīng)。酸度計電池電極：玻璃電極酸度計電池電極：玻璃電極待測待測pH溶液溶液SCE(+) 玻璃電極電極電位與溶液玻璃電極電極電位與溶液pH值關(guān)系如下：值關(guān)系如下： G=G-(2.303RT/F) pH將玻璃電極和飽和甘汞電極插入溶液組成原電池，電池的電動勢：將玻璃電極和飽和甘汞電極插入溶液組成原電池，電池的電動勢： E= SCE-G=SCE-G+(2.303RT/F) pH pHx=(Ex-Es) F/(

5、2.303RT)+pHsSartorius （PB-21） PH計計準備：準備： 電極到儀表的電極到儀表的BNC插頭，連接溫度傳感器到插頭，連接溫度傳感器到ATC，用變壓器把，用變壓器把儀表連到電源。儀表連到電源。 按按pH/mv 鍵設(shè)置鍵設(shè)置pH 模式。模式。校準：校準： 按按 Setup鍵，顯示屏顯示鍵，顯示屏顯示Clear buffer, 按按Enter 鍵確認，清除鍵確認，清除以前的校準數(shù)據(jù)。以前的校準數(shù)據(jù)。 按按 Setup鍵，直至顯示屏顯示緩沖液組鍵，直至顯示屏顯示緩沖液組 1.68，4.01，6.86，9.18，12.46 或者您所要的其它緩沖液組，按或者您所要的其它緩沖液組，按

6、Enter 鍵確認。鍵確認。 用蒸餾水或脫離子水清洗電極，濾紙吸干后浸入用蒸餾水或脫離子水清洗電極，濾紙吸干后浸入第一種緩沖液第一種緩沖液6.86，等到數(shù)值達到穩(wěn)定并出現(xiàn)，等到數(shù)值達到穩(wěn)定并出現(xiàn)S時，按時，按Standardize鍵，儀器將鍵，儀器將自動校準（如校準時間較長按自動校準（如校準時間較長按Enter鍵手動校準）。數(shù)值作為第一鍵手動校準）。數(shù)值作為第一校準點被存儲，顯示校準點被存儲，顯示 6.86. 用蒸餾水或脫離子水清洗電極，濾紙吸干后浸入用蒸餾水或脫離子水清洗電極，濾紙吸干后浸入第二種緩沖液第二種緩沖液 4.01，等到數(shù)值達到穩(wěn)定并出現(xiàn)，等到數(shù)值達到穩(wěn)定并出現(xiàn)S時，按時，按Sta

7、ndardize鍵，儀器將鍵，儀器將自動校準（如校準時間較長按自動校準（如校準時間較長按Enter鍵手動校準）。數(shù)值作為第二鍵手動校準）。數(shù)值作為第二校準點被儲存，顯示校準點被儲存，顯示4.01，6.86和信息和信息%SlopeGood Electrode. 顯示測量的電極斜率值，如該測量值在顯示測量的電極斜率值，如該測量值在90-105% 范圍內(nèi)，可接受。如果與理論值有更大偏差，將顯示錯誤信息范圍內(nèi)，可接受。如果與理論值有更大偏差，將顯示錯誤信息（Err），電極應(yīng)清洗，并按上述步驟重新校準。），電極應(yīng)清洗，并按上述步驟重新校準。 測量：測量： 用蒸餾水或脫離子水清洗電極，濾紙吸干后將電極浸入

8、待測溶液。等用蒸餾水或脫離子水清洗電極，濾紙吸干后將電極浸入待測溶液。等到數(shù)值達到穩(wěn)定并出現(xiàn)到數(shù)值達到穩(wěn)定并出現(xiàn)S時，即可讀取測量值。時，即可讀取測量值。 保養(yǎng)：保養(yǎng)： 測量完成后，電極用蒸餾水或脫離子水清洗后，浸入測量完成后，電極用蒸餾水或脫離子水清洗后，浸入3M KCl 溶液中溶液中保存。保存。 測量完成后，不用拔下變壓器，應(yīng)待機或關(guān)閉總電源，以保護儀器。測量完成后，不用拔下變壓器，應(yīng)待機或關(guān)閉總電源，以保護儀器。實驗步驟實驗步驟1. 醋酸溶液濃度的標定醋酸溶液濃度的標定 酸式滴定管中精確放出酸式滴定管中精確放出10mL待標定的待標定的HAc溶液于錐形瓶中，加溶液于錐形瓶中，加入入2-3滴

9、酚酞指示劑，用滴酚酞指示劑，用NaOH標準溶液標準溶液滴定至剛出現(xiàn)微紅色搖動滴定至剛出現(xiàn)微紅色搖動后約半分鐘不褪色為止，記下用去后約半分鐘不褪色為止，記下用去NaOH溶液的體積。平行滴定溶液的體積。平行滴定3次，并計算次，并計算HAc溶液的濃度。溶液的濃度。2. 配制不同濃度的醋酸溶液配制不同濃度的醋酸溶液 酸式滴定管中精確放出酸式滴定管中精確放出2.50、5.00、25.00mL已標定的已標定的HAc溶液置溶液置于于1-3號容量瓶中，蒸餾水定容至號容量瓶中，蒸餾水定容至50mL，搖勻，并計算濃度值。，搖勻，并計算濃度值。加上已標定的加上已標定的HAc溶液共有溶液共有4種不同濃度的溶液。種不同

10、濃度的溶液。 3. 測定測定HAc溶液的溶液的pH值值 將上述將上述4種濃度的種濃度的HAc溶液分別置于溶液分別置于4只干燥的只干燥的100 mL 燒杯中，按燒杯中，按由稀到濃的次序由稀到濃的次序在酸度計上分別測定它們的在酸度計上分別測定它們的pH值，記錄數(shù)據(jù)和溫值，記錄數(shù)據(jù)和溫度，并計算電離度和電離常數(shù)。度，并計算電離度和電離常數(shù)。 實驗結(jié)果實驗結(jié)果滴定序號滴定序號 NaOH標準溶液濃度（molL-1）0.193HAc溶液取量（mL）NaOH溶液用量 （mL）HAc溶液濃度（molL-1）HAc溶液的平均濃度=？編編 號號 HAc溶液體積溶液體積(mL)定容體積定容體積(mL)HAc溶液濃度溶液濃度(molL-1)pH H3O+(molL-1)(%)Ka(10-5)1 2.50 50.00 2 5.00 50.00 3