醋酸电离度和电离常数的测定—pH法

实验目的：

测定醋酸的电离度和电离常数.

实验原理：

HAc → H⁺+ Ac^-

C：HAc的起始浓度；[H⁺]、[Ac^-]、[HAc]：分别为平衡浓度；

α：电离数；K：平衡常数

α =× 100%

Ka = =

当α小于5%时，C - [H⁺]≈C，所以Ka≈

根据以上关系，通过测定已知浓度HAc溶液的pH值，就可算出[H⁺]，从而可以计算该HAc溶液的电离度和平衡常数。(pH=-lg[H⁺]，[H⁺]=10-pH)

三．仪器和试剂

1.仪器

PHS-2F型pH计、温度计、电磁搅拌器、吸量管(5mL)、容量瓶(50 mL)等。

2.试剂

0.200 mol·L^-1HAc标准溶液、pH标准缓冲溶液（邻苯二甲酸氢钾、混合磷酸盐、四硼酸钠）、广泛试纸。

四．实验步骤

一．如何准确测量醋酸电离度和电离常数？

二．师生共同讨论，提出实验方案。

三．教师展示溶液pH测定整个过程

1.接通电源，打开PHS-2F型pH计的电源开关，预热仪器。

2.电极的准备、检查和处理，安装电极。

3.双点标定酸度计。

4．配制不同浓度的HAc溶液

用移液管分别取2.50 mL、5.00 mL、25.00 mL已测得准确浓度的HAc溶液，分别加入3只50 mL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。

5. 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电离度和电离常数。

K值在1.0×10^-5～2.0×10^-5范围内合格(文献值25℃1.76×10^-5)

四、学生对此过程中不理解处提问，教师解惑。

五、醋酸电离度和电离常数的测定。

六、提问

烧杯是否必须烘干？还可以做怎样的处理？

答：不需烘干，用待测溶液荡洗2～3次即可。

七、思考题

1．若所用HAc溶液的浓度极稀，是否还能用近似公式Ka=[H⁺]²/C来计算K，为什么？

答：若C_HAc很小，则C酸/Ka就可能不大于500，就不能用近似公式Ka=[H⁺]²/C，如用近似公式，会造成较大的误差。

2．改变所测HAc溶液的浓度或温度，则有无变化？

答：C_HAc减小，α增大，Ka不变；

Ka随T改变而变化很小，在室温范围内可忽略。

八、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．PHS计使用时，先用标准pH溶液校正。

3．玻璃电极的球部特别薄，要注意保护，安装时略低于甘汞电极，使用前用去离子水浸泡48小时以上。

4．甘汞电极使用时应拔去橡皮塞和橡皮帽，内部无气泡，并有少量结晶，以保证KCl溶液是饱和的，用前将溶液加满，用后将橡皮塞和橡皮帽套好。

 

第二篇：无机化学实验六 醋酸电离度和电离常数的测定1

实验六 醋酸电离度和电离常数的测定—pH法

一、实验目的

1．测定醋酸的电离度和电离常数；

2．学习pH计的使用。

[教学重点]

醋酸的电离度、电离常数的测定

[教学难点]

pH计的使用

[实验用品]

仪器：滴定管、吸量管(5mL)、容量瓶(50 mL)、pH计、玻璃电极、甘汞电极

药品：0.200 mol·L^-1HAc标准溶液、0.200 mol·L^-1NaOH标准溶液、酚酞指示剂、标准缓冲溶液(pH=6.86、pH=4.00)

二、基本原理

HAc → H⁺+ Ac^-

C：HAc的起始浓度；[H⁺]、[Ac^-]、[HAc]：分别为平衡浓度；

α：电离数；K：平衡常数

α = × 100%

K_a =  =

当α小于5时，C - [H⁺]≈C，所以K_a≈

根据以上关系，通过测定已知浓度HAc溶液的pH值，就可算出[H⁺]，从而可以计算该HAc溶液的电离度和平衡常数。(pH=-lg[H⁺]，[H⁺]=10^-pH)

三、实验内容

1．HAc溶液浓度的测定(碱式滴定管)

以酚酞为指示剂，用已知浓度的NaOH溶液测定HAc的浓度。

2．配制不同浓度的HAc溶液

用移液管或吸量管分别取2.50 mL、5.00 mL、25.00 mL已测得准确浓度的HAc溶液，分别加入3只50 mL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50 L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(p.129.)，计算HAc电离度和电离常数。

K值在1.0×10^-5～2.0×10^-5范围内合格(文献值25℃1.76×10^-5)

四、提问

1．烧杯是否必须烘干？还可以做怎样的处理？

答：不需烘干，用待测溶液荡洗2～3次即可。

2．测定原理是什么？

五、思考题

1．若所用HAc溶液的浓度极稀，是否还能用近似公式K_a=[H⁺]²/C来计算K，为什么？

答：若C_HAc很小，则C_酸/K_a就可能不大于400，就不能用近似公式K_a=[H⁺]²/C，如用近似公式，会造成较大的误差。

2．改变所测HAc溶液的浓度或温度，则有无变化？

答：C_HAc减小，α增大，K_a不变；

K_a随T改变而变化很小，在室温范围内可忽略。

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．PHs-PI酸度计使用时，先用标准pH溶液校正。

3．玻璃电极的球部特别薄，要注意保护，安装时略低于甘汞电极，使用前用去离子水浸泡48小时以上。

4．甘汞电极使用时应拔去橡皮塞和橡皮帽，内部无气泡，并有少量结晶，以保证KCl溶液是饱和的，用前将溶液加满，用后将橡皮塞和橡皮帽套好。

附：介绍PHs-PI酸度计的使用方法及注意事项。

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)。

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。