无机化学实验六醋酸电离度和电离常数的测定1

实验六醋酸电离度和电离常数的测定—pH法⼀、实验⽬的

1．测定醋酸的电离度和电离常数；2．学习pH计的使⽤。[教学重点]

醋酸的电离度、电离常数的测定[教学难点]pH计的使⽤[实验⽤品]

仪器：滴定管、吸量管(5mL)、容量瓶(50 mL)、pH计、玻璃电极、⽢汞电极

药品：0.200 mol·L-1HAc标准溶液、0.200 mol·L-1NaOH标准溶液、酚酞指⽰剂、标准缓冲溶液(pH=6.86、pH=4.00)⼆、基本原理HAc → H++ Ac-C：HAc的起始浓度；[H+]、[Ac-]、[HAc]：分别为平衡浓度；α：电离数；K：平衡常数α = × 100%

K a = =

当α⼩于5时，C - [H+]≈C，所以K a≈

根据以上关系，通过测定已知浓度HAc溶液的pH值，就可算出[H+]，从⽽可以计算该HAc 溶液的电离度和平衡常数。(pH=-lg[H+]，[H+]=10-pH)三、实验内容

1．HAc溶液浓度的测定(碱式滴定管)

以酚酞为指⽰剂，⽤已知浓度的NaOH溶液测定HAc的浓度。滴定序号 1 2 3C NaOH(mol·L-1)

V HAc(mL 25.00 25.00 25.00V NaOH(mLC HAc 测定值平均值2．配制不同浓度的HAc溶液

⽤移液管或吸量管分别取2.50 mL、5.00 mL、25.00 mL已测得准确浓度的HAc溶液，分别加⼊3只50 mL容量瓶中，⽤去离⼦⽔稀释⾄刻度，摇匀，并计算出三个容量瓶中HAc溶液的准确浓度。将溶液从稀到浓排序编号为：1、2、3，原溶液为4号。

3．测定HAc溶液的pH值，并计算HAc的电离度、电离常数

把以上四种不同浓度的HAc溶液分别加⼊四只洁净⼲燥的50 L杯中，按由稀到浓的顺序在pH计上分别测定它们的pH值，并记录数据和室温。将数据填⼊下表(p.129.)，计算HAc电离度和电离常数。溶液 C (mol·L-1) pH [H+] α(%)电离常数K编号(mol·L-1) 测定值平均值1 1/20 C HAc2 1/10 C HAc3 1/2 C HAc4 C HAc

K值在1.0×10-5～2.0×10-5范围内合格(⽂献值25℃1.76×10-5)四、提问

1．烧杯是否必须烘⼲？还可以做怎样的处理？答：不需烘⼲，⽤待测溶液荡洗2～3次即可。2．测定原理是什么？五、思考题

1．若所⽤HAc溶液的浓度极稀，是否还能⽤近似公式K a=[H+]2/C来计算K，为什么？

答：若C HAc很⼩，则C酸/K a就可能不⼤于400，就不能⽤近似公式K a=[H+]2/C，如⽤近似公式，会造成较⼤的误差。2．改变所测HAc溶液的浓度或温度，则有⽆变化？答：C HAc减⼩，α增⼤，K a不变；

K a随T改变⽽变化很⼩，在室温范围内可忽略。六、注意事项

1．测定HAc溶液的pH值时，要按溶液从稀到浓的次序进⾏，每次换测量液时都必须清洗电极，并吸⼲，保证浓度不变，减⼩误差。

2．PHs-PI酸度计使⽤时，先⽤标准pH溶液校正。

3．玻璃电极的球部特别薄，要注意保护，安装时略低于⽢汞电极，使⽤前⽤去离⼦⽔浸泡48⼩时以上。

4．⽢汞电极使⽤时应拔去橡⽪塞和橡⽪帽，内部⽆⽓泡，并有少量结晶，以保证KCl溶液是饱和的，⽤前将溶液加满，⽤后将橡⽪塞和橡⽪帽套好。

附：介绍PHs-PI酸度计的使⽤⽅法及注意事项。pH电极的标定：

1．定位：将洗净的电极插⼊pH=7的缓冲溶液中，调节TEMP(温度)旋钮，使指⽰的温度与溶液温度⼀致。打开电源开关，再调节CALIB(校准)旋钮，使仪器显⽰的pH值与该缓冲溶液在此温度下的pH值相同。

2．调节斜率：把电极从缓冲溶液中取出，洗净，吸⼲，插⼊pH=4的缓冲溶液中，调SLOPE(斜率)旋钮，使仪器显⽰的pH值与该溶液在此温度下的pH值相同，标定结束(测量碱性溶液时，⽤pH=9的缓冲溶液调节斜率)。pH值测定：调节好的旋钮就不要再动，将待测溶液分别进⾏测量，待读数稳定时记录pH值。