醋酸解离度和解离常数的测定

第第页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（pH法）试验目的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。试验原理配制一系列已知浓度的醋酸溶液，在肯定的温度下，用pH计测定它们的pH值，依据pH=—lg[C（H+）/C0]，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。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）药品：HAc（0.1000mol·L—1）材料：碎滤纸、标准缓冲溶液试验内容及步骤1.配制系列已知浓度的醋酸溶液取5只干燥的50mL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（由试验室供给），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，计算出试验室温度时，HAc的解离常数，求算相对误差并分析产生的原因。表5—1试验数据处理表试验结果：试验温度时，醋酸的平衡常数为：测定时溶液的温度：℃标准溶液的浓度：mol·L—1烧杯编号/mL/mL配制HAc溶液的浓度/mol·L—1测得的pH值C（H+）平/mol·L—1（HAc）13.0045.0026.0042.00312.0036.00424.0024.00548.000.00（HAc）=（1+2+3+4+5）÷5误差分析：求算相对误差，并分析误差产生的原因。（文献值：25℃时（HAc）=1.75×10—5）预习要求：按表5—2中HAc和H2O的体积，溶液的温度：25℃，HAc溶液的浓度：0.1000mol·L—1，（HAc）=1.75×10—5，计算各溶液的pH值。表5—2预习数据表思考题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次序？3.若HAc溶液浓度很稀，能否应用下列貌似公式：（HAc）≈C2（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）缓冲溶液法依据缓冲溶液的计算公式：pH=pKa—lg｛C（HAc）/C（Ac—）｝若C（HAc）=C（Ac—），则上式简化为pH=pKa由于pKa=—lgKa因而，假如将HAc溶液分为体积相等的两部分，其中一部分用NaOH溶液滴定至尽头（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Ka。测定时无需知道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，在肯定温度时，电解质溶液的电导（电阻的倒数）λ为：λ=κA/l式中κ为电导率（电阻的倒数），表示长度l为1m、截面积A为1m2导体的电导；单位为S·m—1、电导的单位为S[西（门子）]。在肯定温度下，电解质溶液的电导λ与溶质的性质及其浓度c有关。为了便于比较不同溶质的溶液的电导，常采纳摩尔电导λm。它表示在相距1㎝的两平行电极间，放置含有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—3/c（m3·mol—1），于是溶液的摩尔电导为λm=κV=10—3κ/cλm的单位为S·m2·mol—1、依据稀释定律，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，肯定温度下，某浓度c的摩尔电导λm与无限稀释时的摩尔电导λm，∞之比，即为该若电解质的解离度：α=λm/λm，∞不同温度时，HAc的λm，∞值如表5.3所示。表5.3不同温度下HAc无限稀释时的摩尔电导λm，∞温度T/K273291298303λm，∞（S·m2·mol—1）0.02450.03490.03910.0428籍电