实验十四 醋酸电离度和电离常数的测定
一、实验目的:标定醋酸溶液的浓度并测定不同浓度醋酸的pH值。计算电离平衡常数,加深对电离平衡常数的理解。学习使用酸度计。
二、另配仪器:三个50ml小烧杯、容量瓶三个、25mL移液管、和5mL吸管、酸度计(50ml小烧杯别放到自己抽屉),碱式滴管。
三、实验原理:
醋酸为弱电解质,在水溶液中存在如下电离平衡:
四、实验内容:
(1)醋酸溶液浓度的标定:
标准NaOH溶液
待测25.00mLHAc溶液
终点指示剂:2~3滴酚酞
两次平行测定,误差△V≤0.1ml(表14.1改)
实验分组:( 两人一组)上一次实验中练习滴定操作少的同学可进行滴定。
(2) 配制不同浓度的醋酸溶液 (3) 测定醋酸溶液的pH . (见讲义74页)
整个实验分为两大组:中间实验台的两组同学先滴定,标定醋酸浓度,两边实验台同学溶液配制四组、移入编号四个小烧杯,测pH由稀到浓进行。(避免拥挤)。
注:实验前检查另配仪器有没有问题。实验过程中仪器出现问题后果自负。
五、实验报告
实验原理
实验内容及数据处理
实验内容1、标题+表格
2、标题+内容用简单一两句话简述,移液、稀释、定容、摇匀
3、标题+内容不写+表格14-2(改)(加上电离度一列)
数据处理过程中有效数字的运算参照讲义13-15页。(上一次)
乘除:有效数字运算以有效数字位数最小为基准
对数:真数与首数无关,与尾数为准。
注:酸度计的使用方法。
开启电源:预热10-20分钟。
校正:
(1)将仪器斜率调节在最大处,
(2)温度补偿:调节温度补偿开关,使指示温度与被测液相同
(3)将旋扭调到pH档,用两点校正法定位:.
选择与被测液pH相近的标准级冲溶液(4.00-6.86)的两组。浸入电极中,轻轻摇动小烧杯。调节定位调节器使之与标准缓冲液pH相同。之后测定待测液。
第25卷第10期20xx年10月赤峰学院学报(自然科学版)JournalofChifengUniversity(NaturalScienceEdition)Vol.25No.10
Oct.2009
醋酸电离度和电离常数的实验测定
马晓光
(赤峰学院
摘
化学系,内蒙古赤峰024000)
要:介绍了测定醋酸电离度和电离常数的实验原理、实验步骤、数据表达与处理等内容,进一步研
究了做好本实验的关键.
关键词:醋酸;电离度;电离常数;PH值中图分类号:O6-3
文献标识码:A
文章编号:1673-260X(2009)10-0015-02
由表1可得出以下结论:
①滴定前:由于HAc是弱电解质,其水溶液中存在以下电离平衡:
HAc=H++Ac-溶液中[H+]不等于HAc的原始浓度,[H+]浓度应根据HAc的电离常数来计算.
[H+]=√Kac=√1.76×10-5×0.1000=1.36×10-3
[HAc]=
(mol/L),PH=2.88而不是1.
⑵滴定开始至化学计量点前:滴定开始就有HAc-生成,由于同离子效应,抑制了HAc的电离,PH值增大较快;继续滴定,由于NaOH不断滴入,生成的NaAc不断增加,从而形成HAc-NaAc缓冲体系.溶液PH值变化较慢;在接近化学计量点时,由于HAc浓度迅速减小,缓冲作用减弱,PH增加较快.
⑶化学计量点时:生成的NaAc水解,溶液呈碱性.此时PH=8.73而不是7.
⑷化学计量点后:过量的碱抑制了NaAc的水解,PH值由过量NaOH决定.
PH2.884.707.748.72
0.020.20
9.7010.70
实验原理:HAC是弱酸,其水溶液中存在以下电离平衡:
HAC=H++Ac-其平衡关系式为Ki=[H+][Ac-]/[HAc]
[H+]、[Ac-]、[HAc]分别为c为HAc的起始浓度,
H+、Ac-、HAc的平衡浓度,α为电离度,Ki为电离平衡常数.
在纯的HAc溶液中,[H+]=[Ac-]=cαc(1-α),则α=[H+]/c×100%
Ki=[H+][Ac-]/[HAc]=[H+]2/c-[H+]当α<5%时,c-[H+]≈c故Ki=[H+]2/c根据以上关系,通过测定已知浓度的HAc溶液的pH,就知道[H+],从而就可以计算出HAc的电离度和电离常数.
实验步骤(一):指示剂的选择:先用强0.1000mol.l-1NaOH溶液滴定弱酸20ml0.1000mol.l-1HAc溶液,记录了滴定过程溶液PH值的变化情况,找出明显的突跃范围.见表1.
表1
加入NaOHHAc被滴定(mcl)0.0010.0019.9820.0020.0220.20
的百分数0.0050.0099.90100.0
剩余HAc过量NaOH(ml)20.0010.000.020.00
(ml)
⑸强碱滴定弱酸的突跃范围小,PH值7.75~9.70,化学计量点PH=8.73时在碱区,必须选择百里酚蓝、酚酞等指示剂.本实验选用酚酞作为化学计量点的指示剂.
实验步骤(二):醋酸溶液浓度的测定:用0.2021mol.l-1的NaOH标准溶液标定HAc的准确浓度.
(1)取25ml的HAc于250ML的锥形瓶中(2)往锥形瓶中的HAc溶液加入4滴酚酞指示剂.(3)用0.2021mol.l-1NaOH标准溶液直至HAc溶液出现淡红色停止滴定,半分钟后,红色不褪去,读数.(4)重复上述操作三次,然后取平均值.数据如下表2.
表2
滴定序号
NaOH溶液的浓度/mol.l-1HAc溶液的用量/mlNaOH溶液的用量/ml
Ⅰ0.20212521.11
Ⅱ0.20212521.090.17020.1701
Ⅲ0.20212521.010.1698
实验步骤(三):配制不同浓度的HAc溶液与PH值的测定:
)用移液管、吸量管分别吸取25.00ml、(1
5.00ml,2.50ml标准浓度的HAc于三个50ML的容量瓶.
(2)用蒸馏水衡释至记得度线、摇匀、计算出三个容量瓶中HAc溶液的浓度.
(3)把以上不同浓度的HAc溶液于4个干净干燥的50ML小烧杯中.
(4)由稀到浓的次序用PH计测定它们的PH值.
(5)填入数据表,见表3.
实验结果K=1.94×10-5符合K值范围。
表3
HAc液的浓度mol.l-1的测定值0.1703平均值
溶液编号
1234
c/mol.l-10.0085050.017010.085050.1701
PH3.343.312.912.72
[H+]/mol.l-14.57×10-44.89×10-41.238×10-31.905×10-3
α5.37%2.88%1.46%1.10%
电离平衡常数测定值
2.41×10-51.41×10-5
电离平衡常数平均值
1.94×10-5
1.80×10-52.10×10-5
(25℃的文献值为1.76×10-5)
实验讨论:
(1)做好本实验的关键是正确规范使用移液管、吸量管及PH计量取吸读数时接读准、量准、看准.
(2)滴定过程要稳要慢,接近化学计量点时应半滴地滴.
(3)测定PH值时,溶液顺序应由稀到浓.———————————————————
参考文献:
〔1〕北师范大学无机化学教研室等.无机化学实验(第三版).
〔2〕李桂馨.分析化学(第三版).
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