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文档简介
1、实验六 醋酸解离常数的测定(一) ph法一. 实验目的1. 学习溶液的配制方法及有关仪器的使用2. 学习醋酸解离常数的测定方法3. 学习酸度计的使用方法二. 实验原理醋酸(ch3cooh,简写为hac)是一元弱酸,在水溶液中存在如下解离平衡: hac(aq) + h2o(l) d h3o+(aq) + ac- (aq) 其解离常数的表达式为 c (h3o+)/cc(ac-)/ c ka hac(aq) = c(hac)/ c若弱酸hac的初始浓度为c0 moll-1,并且忽略水的解离,则平衡时: c(hac) = (c0 x)moll-1 c (h3o+) = c(ac-)= x moll-1
2、 x ka hac = c0 x在一定温度下,用ph计测定一系列已知浓度的弱酸溶液的ph。根据ph = -c (h3o+)/c,求出c (h3o+),即x,代入上式,可求出一系列的ka hac,取其平均值,即为该温度下醋酸的解离常数。实验所测的4个p ka(hac),由于实验误差可能不完全相同,可用下列方式处理,求p ka(hac)平均和标准偏差s: n kai hac i=1ka hac = ns =n kai(hac)- ka (hac)2 i=1 n-1三实验内溶(步骤)1不同浓度醋酸溶液的配制4号烧杯中倒入已知浓度hac50ml自中分别吸取2.5 ml;5.0 ml;25 ml已知浓度
3、hac溶液放入1、2、3号容量瓶中加蒸馏水至刻度,摇匀.2.不同浓度醋酸溶液ph的测定烧杯编号v(hac)/mlv(h2o)/ml12.5047.5025.0045325.0025450.000四数据记录与处理温度18 ph计编号 标准醋酸溶液浓度0.1005moll-1编号c(hac)/moll-1phc(h3o+)/moll-1 kai(hac)_kai(hac)10.0053.53.16×10-42.1×10-520.053.35.0×10-32.6×10-530.013.11.0×10-33.0×10-540.22.92.0&
4、#215;10-24.0×10-52.925×10-5实验所测的4个p ka(hac),由于实验误差可能不完全相同,可用下列方式处理,求p ka(hac)平均和标准偏差s: n kai hac i=1ka hac = ns =n kai(hac)- ka (hac)2 i=1 n-1kai(hac) = 2.925×10-5 s = 0.81×10-5 五思考题;1.实验所用烧杯、移液管(或吸量管)各用哪种hac溶液润冲?容量瓶是否要用hac溶液润冲?为什么? 答:实验所用移液管(或吸量管)用标准醋酸溶液润洗;所用烧杯用不同浓度醋酸溶液润洗;容量瓶用蒸馏
5、水润洗。2.用ph计测量溶液的ph时,各用什么标准溶液定位?答:用与待测液ph值接近的标准溶液定位3.测定hac溶液的ph时,为什么要按hac浓度由小到大的顺序测定?答:以减小测量误差。4. 实验所测的4种醋酸溶液的解离度各为多少?由此可得出什么结论? 解离部分电解质浓度 答:醋酸解离度a = ×100% ;由此可得出醋酸中,醋 末解离前部分电解质浓度酸解离度随hac浓度增大而减小。(二)缓冲溶液法测定一实验目的 1利用测缓冲溶液ph的方法测定弱酸的pka 。2学习移液管、容量瓶的使用方法,并练习配制溶液二实验原理在hac和naac组成的缓冲溶液中,由于同离子效应,当达到解离平衡时,
6、c(hac)c0(hac) ;c(ac-)c0(naac)。酸性缓冲溶液ph的计算公式为 c(hac) ph = p ka hac c(ac-) c0(hac) = p ka hac - c0(naac) 对于由相同浓度hac和naac给成的缓冲溶液,则有 ph = p ka (hac)本实验中,量取两份相同体积、相同浓度的hac溶液,在其中一份中滴加naoh溶液至恰好中和(以酚酞为指示剂),然后加入另一份hac溶液,即得到等浓度的hac- naac缓冲溶液,测其 ph即可得到p ka hac及ka hac 。实验所测的4个p ka(hac),由于实验误差可能不完全相同,可用下列方式处理,求p
7、 ka(hac)平均和标准偏差s: n pka (hac)实验 i=1pka( hac )平均 = n误差i = pka (hac)实验 - pka( hac )平均标准偏差s;s =n 2i i=1 n-1三数据记录与处理温度18 标准醋酸溶液浓度0.1moll-11. 配制不同浓度的hac和naac溶液(在容量瓶中)容量瓶编号v(hac)/mlv(h2o)/ml12.5047.5025.0045325.0025450.0002. 制备等浓度的hac和naac混合液实验编号v(hac)mlv(naoh)mlv(hac)mlph混合液hac-naacpka( hac )1101.1104.29
8、.48×10-34.22102.7104.31.76×10-24.33106.3104.753.8×10-24.7541013.1104.556.0×10-24.55误差i = pka (hac)实验 - pka( hac )平均 4.2+4.3+4.75+4.55pka( hac )平均 = -=4.45 4标准偏差s;s =n 2i i=1 n-1i=1=0.25 i=2=0.15 i=3=-0.3 i=4=-0.1 s = 0.25四思考题1. 更换被测溶液或洗涤电极时,25型酸度计的读数开关应处于放开还是按下状态?答:放开。2由测定等浓度的hac和naac缓冲溶液混合溶液的ph,来确定hac的pka的基本原理是什么?答:实际上酸度计所测得的hac-naac缓冲溶液混合溶液的ph,反映了混合溶液中的有效浓度,既h+活度值。用酸度计测定等浓度hac和naac缓冲溶液的ph值,既求得hac的解离常数。在hac和naac缓冲溶液中,由于同离子效应,当达到
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