醋酸电离度和电离平衡常数的测定

实验三  醋酸电离度和电离平衡常数的测定

一、实验目的

1.测定醋酸的电离度和电离平衡常数。

2.学会正确地使用pH计。

3.练习和巩固容量瓶、移液管、滴定管等仪器的基本操作。

二、实验原理

醋酸CH3COOH(简写为HAc)是一元弱酸，在溶液中存在下列电离平衡：

  

忽略水的电离，其电离常数：

 

首先，一元弱酸的浓度是已知的，其次在一定温度下，通过测定弱酸的pH值，由pH = -lg[H3O+], 可计算出其中的[H3O+]。对于一元弱酸，当c/Ka ≥500时，存在下列关系式：

           

由此可计算出醋酸在不同浓度时的解离度（a）和醋酸的电离平衡常数（）。   

或者也可由计算出弱酸的解离常数（）。

三、仪器和试药

仪器：移液管、吸量管、容量瓶、碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、量筒、pHS-3C型酸度计。

试药：冰醋酸（或醋酸）、NaOH标准溶液(0.1mol·L-1)、标准缓冲溶液（pH = 6.86, 4.00） 酚酞溶液（1%）。

四、实验内容

1.配置250mL浓度为0.1mol·L-1的醋酸溶液

用量筒量取4mL 36%（约6.2 mol·L-1）的醋酸溶液置于烧杯中，加入250mL蒸馏水稀释，混匀即得250mL 浓度约为0.1mol·L-1的醋酸溶液，将其储存于试剂瓶中备用。

2.醋酸溶液的标定

用移液管准确移取25.00mL醋酸溶液（V1）于锥型瓶中，加入1滴酚酞指示剂，用标准NaOH溶液（c2）滴定，边滴边摇，待溶液呈浅红色，且半分钟内不褪色即为终点。由滴定管读出所消耗的NaOH溶液的体积V2，根据公式c1V1 = c2V2计算出醋酸溶液的浓度c1。平行做三份，计算出醋酸溶液浓度的平均值。

3.pH值的测定

分别用吸量管或移液管准确量取2.50、5.00、10.00、25.00mL 上述醋酸溶液于四个50mL的容量瓶中，用蒸馏水定容，得到一系列不同浓度的醋酸溶液。将四溶液及0.1mol·L-1原溶液按浓度由低到高的顺序，分别用pH计测定它们的pH值。

4.由测得的醋酸溶液pH值计算醋酸的电离度、电离平衡常数。

数据记录与处理

五、注意事项

1.测定醋酸溶液pH值用的小烧杯，必须洁净、干燥，否则，会影响醋酸起始浓度，以及所测得的pH值。

2.吸量管的使用与移液管类似，但如果所需液体的量小于吸量管体积时，溶液仍需吸至刻度线，然后放出所需量的液体。不可只吸取所需量的液体，然后完全放出。

3.pH计使用时按浓度由低到高的顺序测定pH值，每次测定完毕，都必须用蒸馏水将电极头清洗干净，并用滤纸擦干。

六、思考题

1.用pH计测定醋酸溶液的pH值，为什么要按浓度由低到高的顺序进行？

2.本实验中各醋酸溶液的[H+]测定可否改用酸碱滴定法进行？

3.醋酸的电离度和电离平衡常数是否受醋酸浓度变化的影响？

4.若所用醋酸溶液的浓度极稀，是否还可用公式  计算电离常数？

 

第二篇：实验八 醋酸电离度和电离平衡常数的测定

实验八  醋酸电离度和电离平衡常数的测定

一、实验目的

1、测定醋酸电离度和电离平衡常数。

2、学习使用pH计。

3、掌握容量瓶、移液管、滴定管基本操作。

二、实验原理

醋酸是弱电解质，在溶液中存在下列平衡：

HAcH+  +  Ac-

    式中[ H+]、[ Ac-]、[HAc]分别是H+、 Ac-、HAc的平衡浓度；c为醋酸的起始浓度；为醋酸的电离平衡常数。通过对已知浓度的醋酸的pH值的测定，按pH=-lg[H+]换算成[H+]，根据电离度，计算出电离度α，再代入上式即可求得电离平衡常数。

三、仪器和药品

仪器：移液管（25mL），吸量管（5mL），容量瓶（50mL），烧杯（50mL），锥形瓶（250mL），碱式滴定管，铁架，滴定管夹，吸气橡皮球，Delta320-S pH计。

药品：HAc（约0.2mol·L-1），标准缓冲溶液（pH=6.86，pH=4.00），酚酞指示剂，标准NaOH溶液（约0.2mol·L-1）。

三、实验内容

1．醋酸溶液浓度的标定

用移液管吸取25mL约0.2mol·L-1 HAc溶液三份，分别置于三个250mL锥形瓶中，各加2～3滴酚酞指示剂。分别用标准氢氧化钠溶液滴定至溶液呈现微红色，半分钟不褪色为止，记下所用氢氧化钠溶液的体积。从而求得HAc溶液的精确浓度（四位有效数字）。

2．配制不同浓度的醋酸溶液

用移液管和吸量瓶分别取25mL，5mL，2.5mL已标定过浓度的HAc溶液于三个50mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，并求出各份稀释后的醋酸溶液精确浓度（，，）的值（四位有效数字）。

3．测定醋酸溶液的pH值

用四个干燥的50mL烧杯分别取30～40mL上述三种浓度的醋酸溶液及未经稀释的HAc溶液，由稀到浓分别用pH计测定它们的pH值（三位有效数字），并纪录室温。

4．计算电离度与电离平衡常数

根据四种醋酸的浓度pH值计算电离度与电离平衡常数。

五、数据纪录和结果

1.醋酸溶液浓度的标定

2.醋酸溶液的pH值测定及平衡常数、电离度的计算        t =    ℃

                                                            

六、预习要求及思考题

1．预习要求

（1）认真预习电离平衡常数与电离度的计算方法，以及影响弱酸电离平衡常数与电离度的因素。

（2）pH计的型号不同使用方法也略有区别，使用前应认真预习，熟悉实验所用型号的pH计的使用方法。

2．思考题

（1）标定醋酸浓度时，可否用甲基橙作指示剂？为什么？

（2）当醋酸溶液浓度变小时，[H+]、α如何变化？值是否随醋酸溶液浓度变化而变化？

（3）如果改变所测溶液的温度，则电离度和电离常数有无变化？

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