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文档简介
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
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