实验-醋酸解离度和解离常数的测定

实验醋酸解离度和解离常数的测定一、实验目的1、了解电导率法测定醋酸解离度和解离常数的原理和方法；2、加深对弱电解质解离平衡的理解；3、。二、提要醋酸CH3COOH即HAC，在水中是弱电解质，存在着下列解离平衡：或简写为其解离常数为(2.1)如果HAc的起始溶度为co，其解离度为，由于代入式（2.1）得：(2.2)某一弱电解质的解离常数Ka仅与温度有关，而与该弱电解质溶液的浓度无关；其解离度则随溶液浓度的降低而增大。可以有多种方法用来测定弱电解质的和Ka，本实验采用的方法是用电导率测定HAc的和Ka。电解质溶液是离子电导体，在一定温度时，电解质溶液的电导（电阻的倒数）λ为(2.3)式中，k为电导率（电阻率的倒数），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）]在一定温度下，电解质溶液的电导λ与溶质的性质及其溶度c有关。为了便于比较不同溶质的溶液的电导，常采用摩尔电导。它表示在相距1cm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k乘以此溶液的全部体积。若溶液的浓度为，于是溶液的摩尔电导为(2.4)的单位为。根据式(2.2)，弱电解质溶液的溶度c越小，弱电解质的解离度越大，无限稀释时弱电解质也可看作是完全解离的，即此时的。从而可知，一定温度下，某浓度c的摩尔电导与无限稀释时的摩尔电导之比，即为该弱电解质的解离度：(2.5)不同温度时，HAc的值中表2.1所示。表2.1不同温度下HAc无限稀释时的摩尔电导温度T/K2732912983030.02450.03490.03910.0428藉电导率仪测定一系列已知起始浓度的HAc溶液的k值。根据式(2.4)及式(2.5)即可求得所对应的解离度。若将式(2.5)代入式(2.2)，可得：(2.6)根据式(2.6)，可求得HAc的解离常数K。三、仪器和药品1、仪器常用仪器：烧杯（100cm3,5只）锥形瓶（250cm3,2只）铁架移液管（25cm3,3支）吸气橡皮球滴定管（玻璃塞式；简易式）滴定管夹白瓷板洗瓶玻璃棒滤纸片温度计（0~100℃其它：pH计（附玻璃电极、甘汞电极）电导率仪（附铂黑电导电极）2、药品醋酸标准氢氧化钠NaOH(0.1mol·dm-3,4位有效数字)邻苯二甲酸氢钾酚酞（1%）四、仪器使用方法(见化学实验的精密仪器——电导率仪)五、实验内容（一）醋酸溶液浓度的标定用移液管（有哪些应注意之处？参见基本操作五中的移液管的使用）量取2份25.00cm30.1mol·dm3HAc溶液，分别注入2只锥形瓶中，各加2滴酚酞溶液。分别用标准NaOH溶液滴定到溶液显浅红色，半分钟内不褪色即为终点，计算滴定所用的标准NaOH溶液的体积，从而求得HAc溶液的准确浓度。重复上述实验，求出两次测定HAc溶液浓度的平均值。按上述所配制的系列醋酸溶液由稀到浓的顺序，并按精密仪器四中的pH计中的操作步骤分别测定各HAc溶液的pH值。记录实验时的室温，算出不同起始浓度HAc溶液的值及值。取所得的平均值，即为HAc的解离常数Ka实验值。3、数据记录和处理（1）醋酸溶液浓度的标定（同表一）（2）醋酸溶液的pH值、醋酸的解离度和解离常数的测定实验编号不同浓度HAc溶液的配制HAc溶液起如浓度pHaⅠ48.000.00Ⅱ24.0024.00Ⅲ12.0036.00Ⅳ6.0042.00Ⅴ3.0045.00实验室温T/K=醋酸的解离常数Ka=方法二：缓冲溶液法测定HAc的和Ka（一）原理根据缓冲溶液的计算公式(1)若，则上式简化为由于(2)因而如果将HAc溶液分为体积相等的两部分，其中一部分溶液用NaOH溶液滴定至终点（此时HAc即几乎完全转化为Ac—），再与另一部分溶液混合，并测定该混合溶液（即缓冲溶液）的pH值，即可得到HAc的解离常数。测定时无需知道HAc和NaOH溶液的浓度。（二）方法1、等浓度的醋酸和醋酸钠缓冲溶液的配制用称液管量取25.00cm30.1mol·dm-3HAc溶液置于锥形瓶中，加入2滴酚酞溶液，用0.1mol·dm-3NaOH溶液滴定至终点。另用移液管量取25,00cm30.1mol·dm-3HAc溶液与上述滴定后的溶液混合，摇荡锥形瓶，使之混合均匀。2、醋酸和醋酸钠缓冲溶液pH值的测定取适量上述相互混合的HAc-NaAc溶液置于烧杯中，按pH计的操作步骤测定其pH值。记录实验时室温，计算HAc的解离常数Ka。重复进行一次，求得两次数据的平均值。3、数据记录和处理实验时室温T/KHAc-NaAc混合溶液的pH值；HAc