醋酸电离常数测定讲义

1、弱电解质电离常数的测定一、实验目的1. 了解溶液电导及电导率的基本概念，掌握电导率仪的使用方法。2. 掌握溶液电导率的测定及应用。3. 测定弱电解质（HAc ）的电导率，计算醋酸的电离常数Kc 。二、实验原理AB 型弱电解质如醋酸，在一定浓度范围内，只有部分发生电离，有如下电离平衡：HAc =H+ Ac -起始浓度c00平衡浓度c(1- )cc式中： c 为醋酸起始浓度，为醋酸的电离度，当达到电离平衡时，其电离常数为： H Ac c2K HAc HAc1在一定温度下K HAc 是常数，因此可以通过测定醋酸在不同浓度时的电离度代入上式求出 KHAc。 醋酸溶液的电离度可用电导（率）法来测定。A溶

2、液电导 (G)的大小与两电极之间的距离(l) 成反比，与电极的面积 (A) 成正比 :G式中： l/A 为电导池常数，以K cell表示。l为电导率，其物理意义是在两平行而相距1m ，面积均为1m 2 的两电极间，电解质溶液的电导称为该溶液的电导率，其单位以SI 制表示为是-1-1S·m (c · g·s制表示为 S· cm )。溶液的摩尔电导率是指把含有1mol 电解质的溶液置于相距为1m 的两平行板电极之间的电导。以m 表2-12-1示，其单位以 SI 单位制表示为 S·m· mol(以 c· g·s单位制表示

3、为 S· cm· mol) 。摩尔电导率m 是指将含有 1mol 电解质的溶液置于相距为1m 的两平行板电极之间的电导。它与溶液的电导率间的关系为 :mc式中， c 为该溶液的浓度，其单位以SI 单位制表示为 mol·m-3。对于弱电解质溶液来说，可以认为:mm是溶液在无限稀释时的摩尔电导率（极限摩尔电导率）。这样，醋酸的标准电离常数可以表示为：( c/ c )2mKm )m ( m对于弱电解质HAc ，其极限摩尔电导率可根据科尔劳乌斯的离子独立运动定律，由强电解质的极限摩尔电导率求得，如：m (HAc )m (H )m ( Ac )m ( HCl )m( NaC

4、l )m ( NaAc)或通过查表获得。已知：(H,298.15 ) 349.82 10 4S m2mol1 ，m(Ac,298.15 ) 40.90 10 42mol1。mKKS m1与温度的关系为：m( Ac ,T )m ( Ac ,298.15K )10.0244(T298.15K )m( H , T )m (H ,298.15K )10.0142(T298.15K )这样，我们测出在指定温度下指定醋酸浓度下的摩尔电导率，就可以就算出在该温度下醋酸的电离常数。三、仪器试剂1.仪器：METTLER-TOLEDO（ FE30）电导率仪1 台； 100mL 容量瓶 4 只； 50 mL 烧杯

5、5 只 ；50mL 移液管 1 支；洗瓶1 只；洗耳球1 只。-3-32.试剂 ： 0.1mol · dmHAc 溶液（100mol ·mHAc 溶液）四、实验步骤1、电导率仪的调整与使用接通电源，按“退出”键打开电导率仪，屏幕显示“0.00 s/cm， A ”， MTC 25.0。如果屏幕显示有误，分别按“模式” 、“读数”、“设置”键进行归正。预热10min 。测定溶液的电导率时，将电极垂直悬空于溶液中，必须将电极的空心端全部浸入溶液中。按“读数”键开始测量，测量时电导率仪显示屏的小数点在闪动，当小数点不再闪动，同时A 显示在屏幕上时，表示测量结束，此时显示的数值即为待

6、测溶液的电导率。一个溶液测量后，必须用去离子水冲洗电极，用卷纸小心的吸干，才可以测量下个溶液。所有样品测量结束后，长按“退出”键（约3 秒）关闭电导率仪，用去离子水冲洗电极，用卷纸小心的吸干。关闭电源。2、配制浓度为原始醋酸 (0.1mol-3· dm)浓度的 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 的溶液-3用移液管移取原始醋酸 (0.1mol ·dm) 50 mL 于 100mL 的容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，即为原始浓度 1/2 的溶液；用少量1/2 浓度的溶液润洗移液管（一般为约5mL×3次）后，移取 50mL 此溶液于 100mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，即为原始浓度1/4 的溶液，依次类推，配制原始浓度 1/8 、1/16 的溶液。3、 测定 HAc 溶液的电导 (率 )将各溶液置于 50mL 烧杯中，按照浓度由大到小的顺序，测定HAc 溶液的电导 (率 )。（注意：溶液应晃动，混合均匀，烧杯不应取走，保证电导池上的液体不流失）五、数据记录与处理大气压：；室温：；实验温度：。HAc 原始浓度：。数据处理11/21/41/81/16m=/cmm(c / c )2mKm