实验四醋酸解离常数及测定

1、.实验四 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-

2、1 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

3、度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、×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

5、馏水润洗。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

7、p 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 ）1101.1104.2

8、9.48×10-34.22102.7104.31.76×10-24.33106.3104.753.8×10-24.7541013.1104.556.0×10-24.55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，当达到解离