实验四醋酸解离常数的测定(3学时)
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。
2.学习酸度计的使用方法。
二、基本原理
醋酸是一元酸,在水溶液中存在如下解离平衡:
?HAc(aq)+H2O→H3O+?(aq)+Ac-(aq)
[c(
[c(H3O+?)/c?][c(Ac-)/c?]
c(HAc)/c?
Ka?(HAc)=??
若弱酸HAc的起始浓度为c0mol.L-1,并且忽略水的解离,则平衡时:
c(Ac-)=(c0-x)mol.L-1
X2co-xc(H3O+?)=c(Ac
X2
co-x
Ka?(HAc)=
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=-lg[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。
三、实验用品]
仪器:移液管(25mL)、吸量管(5mL)、容量瓶(50mL)、pH计、复合电极
药品:0.100mol·L-1HAc标准溶液、标准缓冲溶液(pH=6.86、pH=4.00)
四、实验内容
1、配制不同浓度的HAc溶液
用移液管或吸量管分别取2.50mL、5.00mL、25.00mL已测得准确浓度的HAc溶液,分别加入3只50mL容量瓶中,用去离子水稀释至刻度,摇匀,并计算出三个容量瓶中HAc溶液的准确浓度。将溶液从稀到浓排序编号为:1、2、3,原溶液为4号。
3、测定HAc溶液的pH值,并计算HAc的电离度、电离常数
把以上四种不同浓度的HAc溶液分别加入四只洁净干燥的50L杯中,按由稀到浓的顺序在pH计上分别测定它们的pH值,并记录数据和室温。将数据填入下表,计算HAc解离常数。
溶液编号
C(HAc)/(mol·L-1)
pH
C(H3O+)/(mol·L-1)
解离常数Ka?
测定值
平均值
1
?
?
?
?
2
?
?
?
3
?
?
?
4
?
?
?
Ka?值在1.0×10-5~2.0×10-5范围内合格(文献值25℃1.76×10-5
五、问题与讨论:
1、所用的烧杯、移液管各用哪种HAc溶液润冲?容量瓶是否要用HAc溶液润冲?
2、实验所测的4种醋酸溶液的解离度各为多少?由此可以得出什么结论?
六、注意事项
1、测定HAc溶液的pH值时,要按溶液从稀到浓的次序进行,每次换测量液时都必须清洗电极,并吸干,保证浓度不变,减小误差。
2、酸度计使用时,先用标准pH溶液校正。
3、复合电极的球部特别薄,要注意保护,使用前要用去离子水浸泡48小时以上。
附:雷磁25型pH计的使用方法及注意事项。
一、pH电极的标定:
1、定位:将洗净的电极插入pH=7的缓冲溶液中,调节TEMP(温度)旋钮,使指示的温度与溶液温度一致。打开电源开关,再调节CALIB(校准)旋钮,使仪器显示的pH值与该缓冲溶液在此温度下的pH值相同。
2、调节斜率:把电极从缓冲溶液中取出,洗净,吸干,插入pH=4的缓冲溶液中,调SLOPE(斜率)旋钮,使仪器显示的pH值与该溶液在此温度下的pH值相同,标定结束(测量碱性溶液时,用pH=9的缓冲溶液调节斜率)。
二、pH值测定:调节好的旋钮就不要再动,将待测溶液分别进行测量,待读数稳定时记录pH值。