醋酸解离度和解离常数的测定

醋酸解离度和解离常数的测定 实验 醋酸解离度和解离常数的测定 （pH法） 实验目的 1. 了解用pH计测定醋酸解离常数的原理和方法。 2. 学会酸式滴定管及pHS-25型pH计的正确使用。 实验原理 配制一系列已知浓度的醋酸溶液，在一定的温度下，用pH计测定它们的pH值，根据pH= 0++-lg[C(H)/C]，计算C(H)，代入平衡常数关系式，可求得一系列( HAc)值，其平均值即为该温度下的解离常数。 0iK 仪器、药品及材料 仪器：pHS-25型pH计，复合电极，烧杯（50mL，4个），酸式滴定管（50mL，2支） -1药品：HAc(0.1000mol?L) 材料：碎滤纸、标准缓冲溶液 实验内容及步骤 1. 配制系列已知浓度的醋酸溶液 取5只干燥的50 mL烧杯，编号后，按表5-1用量，用酸式滴定管量取已知浓度的醋酸溶液 （由实验室提供），配制不同浓度的醋酸溶液。 2. 醋酸溶液pH值的测定 用pHS-25型pH计，按醋酸浓度由稀到浓的次序测定1~5号HAc溶液的pH值，记录在表5-1中。 3. 数据处理 计算表5-1中各项的值，计算出实验室温度时，HAc的解离常数，求算相对误差并分析产生的原因。 表5-1 实验数据处理表 -1测定时溶液的温度 ： ?标准溶液的浓度： mol?L +烧杯编配制HAc溶液的浓度/ 测得的pHHAcV OHV2 α 0K( HAc) C(H-1) 号 值 /mL /mL mol?L 平 / -1mol?L 1 3.00 45.00 2 6.00 42.00 3 12.00 36.00 4 24.00 24.00 5 48.00 0.00 实验结果：实验温度时，醋酸的平衡常数为： 0K(HAc) =（0K+0K+0K+0K+0K）?5 1 2 3 4 5 误差分析：求算相对误差，并分析误差产生的原因。 -50K(HAc) =1.75×10） （文献值：25?时 预习要求： 按表5-2中HAc和HO的体积，溶液的温度：25?，HAc溶液的浓度：2 -1-50.1000mol?L，0K(HAc) = 1.75×10，计算各溶液的pH值。 表5-2 预习数据表 -1溶液的温度 ： 25 HAc?溶液的浓度：0.1000 mol?L +烧杯编配制HAc溶液的浓度/ pH HAcV OHV2 α 0K( HAc) )C(H-1 号 计算/mL /mL 平 mol?L 值 / -1mol?L 1 3.00 45.00 -5 1.75×10 2 6.00 42.00 3 12.00 36.00 4 24.00 24.00 5 48.00 0.00 思考题 1. 不同浓度的HAc溶液的解离度α是否相同，为什么？ 2. 测定不同浓度HAc溶液的pH值时，为什么按由稀到浓的顺序？ 3. 若HAc溶液浓度很稀，能否应用下列近似公式： 2+0iK( HAc) ? C(H)/C(HAc) 求解离常数？为什么？ 相关链接：醋酸解离度和解离常数的测定的其他方法 （1）缓冲溶液法 -根据缓冲溶液的计算公式：pH = pK- lg｛C(HAc)/C(Ac)｝ a -若C(HAc) = C(Ac)，则上式简化为pH = pK a 由于 pK= - lg K因而，如果将HAc溶液分为体积相等的两部分，其中一部分用a a -NaOH溶液滴定至终点（此时HAc几乎完全转化为Ac），再与另一部分HAc溶液混合，即形成缓冲溶液，测定该混合溶液的pH值，即可得到HAc溶液的解离常数K。测定时a无需知道HAc溶液和NaOH溶液的浓度。 （2）电导率法 电解质溶液是离子电导体，在一定温度时，电解质溶液的电导（电阻的倒数）λ为： λ = κA/l 2 式中κ为电导率（电阻的倒数），表示长度l为1m、截面积A为1m导体的电导；单位为 -1。电导的单位为S [西（门子）]。 在一定温度下，电解质溶液的电导λ与溶质的性质及其浓度c有关。为了便于比较不S?m 同溶质的溶液的电导，常采用摩尔电导λ。它表示在相距1?的两平行电极间，放置含m 有1单位物质的量电解质的电导，其数值等于电导率κ乘以此溶液的全部体积。若溶液 -33-1的浓度为c（mol?L-1）,则含有1单位物质的量电解质的溶液体积V=10/c（m?mol），于是溶液的摩尔电导为 -3λ=κV=10κ/c m 2-1λ的单位为S?m?mol。 m 根据稀释定律，若电解质溶液的浓度c越小，若电解质的解离度α越大，无限稀释时，若电解质也可看作是完全解离的，即此时的α =100%。从而可知，一定温度下，某浓度c的摩尔电导λ与无限稀释时的摩尔电导λ之比，即为该若电解质的解离度： mm，? α =λ/λ mm，? 不同温度时，HAc的λ值如表5.3所示。 m，? 表5.3 不同温度下HAc无限稀释时的摩尔电导λ ，m? 温度T/K 273 291 298 303 2-10.0245 0.0349 0.0391 0.0428 λ（S?m?mol） ，m? 籍电导率仪测定一系列已知起始浓度的HAc溶液的κ值，根据上面的公式，即可求 得所对应的解离度α ，也可得： 2K= Cλ/{λ（λ-λ）} a ，，0mm?m?m 根据上式，可求得HAc的解离常数K。 a