1、实验二 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、学 习 电 导 率 仪 的 使 用 方 法 ， 进 一 步 学 习 移 液 管 的 基 本 操 作 。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：)1(OH)q(Ac2)q(Ac)(3或简写为)( )a()q(其解离常数为(3.1)c)HA(c)cHA(Keq如果 HAc 的起始溶度为 co，其解离度为 ，由于代入式（3.1）得：,)()(0aAcHceqeq(3.2)c)1(c)(200某一弱电解质的解离常数 Ka 仅
2、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） 为(3.3)lkA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 Sm-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 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m平行电极间，放置含有 1 单位物质的量电解质
3、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)dol(c3(3.4)k10Vm的单位为 。m12olS根据式(3.2)，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%10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m,m弱电解 质的解离度：(3.5),不同温度时，HAc 的 值中表 3.1 所示。,m表 3.1 不同温度下 HAc 无限稀释时的摩尔电导 ,m温度 T/K 273 291 298 303)mol S(12, 0.0245 0.0349
4、0.0391 0.0428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(3.4)及式(3.5)即可求得所对应的解离度 。若将式(3.5) 代入式(3.2)，可得：(3.6)(,20 mmcK根据式(3.6)，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（100cm 3,3 只） 锥形瓶（250cm 3,2 只） 铁架台 移液管（25cm 3,3 支） 吸耳球 碱式滴定管 洗瓶 玻璃棒 滤纸 温度计（0100 ，公用） 电导率仪（附铂黑电导电极）2、药品醋酸 )dm ol1.0(cHA3标准氢氧化钠 NaOH(0.1moldm-3,4 位有效数字)
5、酚酞（1% ）四、实验内容（一）醋酸溶液浓度的标定用移液管量取 2 份 25.00cm30.1moldm-3HAc 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。（二）醋酸溶液的电导率的测定用 移 液 管 量 取 25.00cm3 HAc 溶 液 置 于 烧 杯 中 ， 另 用 移 液 管 量 取 25.00cm3 去 离子 水 与 上 述 HAc 溶 液 混 合 。 用 玻 璃 棒 搅
6、拌 均 匀 。 按 电 导 率 仪 中 的 操 作 步 骤 ， 使用 铂 黑 电 导 电 极 ， 测 定 所 配 制 的 HAc 溶 液 的 电 导 率 。随后，用移液管从已测定过电导率的溶液中取出 25.00cm3，并弃去；再用另一支移液管加入 25.00cm3 去离子水 注 1，搅拌均匀，测定此稀释后 HAc 溶液的电导率。如此不断稀释，测定电导率共 46 次。记录实验时室温与不同起始浓度时的电导率 k 数据。根据表 3.1 的数值，得到实验室温下 HAc 无限稀释时的摩尔电导 注 2。再按式(3.4)计算不同超,m始浓度时的摩尔电导 。即可由式 (3.5)求得各浓度时 HAc 的解离度
7、。根据m 式(3.2)或式(3.6) 的计算，取平均值，可得 HAc 的解离常数 Ka。五、数据记录和处理（1）醋酸溶液浓度的标定 表一实 验 编 号 滴定后 NaOH 液面的位置 3a2cm)OHN(V滴定前 NaOH 液面的位置 1滴定中用去 NaOH 溶液的体积 3c)a(两次滴定用去 NaOH 体积的平均值 avmNOHV标准 NaOH 溶液的浓度 )dol()(c3注 1 为使实验结果不产生较大的误差，本实验所用去离子水的电导率应不大于 1.210-3Sm-1。注 2 若室温不同于表 3.1 中所列温度，可用内插法近似求得所需的 值。例如，室温为 295K 时，,mHAc 无限稀释时
8、的摩尔电导 为,m1212,n 1212 ol S037.ol S)x0349.( l 4. K)95(8ll ).1.( 滴定中取用 HAc 溶液的体积 3cm)HA(VHAc 溶液的浓度 dol)c()(NaOVHcv（2）醋酸溶液的电导率、醋酸的解离度和解离常数的测定 表二实验编号HAc 溶液的起始浓度 )dmol()Ac30电导率 ) S(k1摩尔电导 )mol S(12离解度或)1(20c)mm, 2/ 40 8c 16/320实验时室温 T/K 无限稀释时的摩尔电导 )molS(12, K 七、预习要求1、测定 HAc 解离度和解离常数的原理。2、预习基本操作中的移液管的使用以及精密仪器（电导率仪） 。3、做好预习报告。
