1、乙酸解离度和解离常数的测定 pH测定法一、实验目的 1、 学习用pH计测定乙酸解离常数的原理和方法; 2、 加深对弱电解质解离平衡等基本概念的理解;3、学会酸度计、吸量管和容量瓶的正确使用。二、实验原理乙酸(以HOAc表示)是弱电解质,在水溶液中存在以下解离平衡:HOAc H+OAc起始浓度 c 0 0平衡浓度 c(HOAc) c(H +) c(OAc)解离常数表达式为:K (HOAc)为乙酸解离常数。严格地说,离子浓度应该用活度来代替,但乙酸的稀溶液中,离子浓度与活度近似相等。如果在上式中忽略由水解离所提供的H +量,则达到平衡时溶液中c(H +)=c(OAc)(为了简便,式中c 省略),代
2、入(1)中 )2()H(cOA(K2)解离度:测定已知浓度HAc溶液的pH值,便可算出它的解离度。 c)(配制一系列已知浓度的乙酸溶液,在一定温度下,用酸度计测定其pH,根据pH=-lgc(H +)求算c(H +)。实际上,酸度计所测得的pH反映了溶液中H +的有效浓度,即H +的活度值,在本实验中忽略这种差别。将C(H +)代入(2)式中,即可求得一系列K 值,其平均值即为该温度下的解离常数。三、仪器、药品及材料 仪器:pHS-3C型pH计,复合电极,烧杯(50mL,5个),吸量管(20mL,1只),容量瓶(50mL,5只)药品:HOAc(0.1000molL-1) 材料:碎滤纸四、实验内容
3、及步骤 (1)配制不同浓度的乙酸溶液用吸量管分别取5.00mL, 10.00mL,15.00m ,20.00, 25.00mL 标准的0.1000 molL-1HOAc溶液,加入编成15号的5个50mL 容量瓶中,再用去蒸馏水稀释至刻度,摇匀。算)1(c/)O(/)(a 出此3瓶HOAc溶液的浓度。(2)测定乙酸溶液的pH值把以上稀释的5种不同浓度的HOAc溶液,分别放入编成15号的5个干燥的50mL烧杯中,按由稀到浓的次序用酸度计分别测定它们的pH 值,记录数据和室温。计算解离度和解离常数。实验数据处理表四、数据处理(1)根据 计算K 值,及K 的平均值。)H(cOA(K2)(2)计算乙酸解
4、离度,根据实验结果总结乙酸解离度、解离常数与其浓度的关系。(3)要求写出一组数据的全部运算方法与过程。其他各组数据只要求将运算结果填入表中即可。(4)求算相对误差并分析误差产生的原因(文献值:25时 K (HAc) =1.7610-5)。思考题 1. 不同浓度的HOAc溶液的解离度是否相同,为什么? 2. 若改变所测HOAc溶液的浓度,其解离度和解离常数有无变化?3.测定不同浓度HAc 溶液的pH值时,为什么按由稀到浓的顺序? 4.若HAc溶液浓度很稀,能否应用下列近似公式: 求解)H(cOA(2)离常数?为什么? PHS-3C 型精密 pH 计的使用方法一、开机前准备1、电极埂旋入电极梗插座
5、,调节电极夹到适当位置;2、复合电极夹在电极夹上,拉下电极前端的电极套;3、拉下橡皮套,露出复合电极上端小孔;4、用蒸馏水清洗电极。二、开机1、电源线插入电源插座;2、按下电源开关,电源接通后,预热 30min 接着进行标定。三、标定测定时溶液的温度 : 标准HOAc溶液的浓度: molL-1烧杯编号 HAc的体积/mL配制溶液的浓度/ molL -1测得的pH值c(H+)/ molL-1 ( HOAc) K a ( HOAc)1 5.002 10.003 15.004 20.005 25.00K 平 =仪器使用前、先要标定。一般情况下仪器在连续使用时,每天要标定一次。1、在测量电极插座处拔去
6、短路插头;2、在测量电极插座处插上复合电极;3、把选择开关旋钮调到 pH 档;4、调节温度补偿旋钮,使旋钮白线对准溶液温度值;5、把斜率旋钮顺时针旋到底;6、把用蒸馏水清洗过的电极插入 pH=6.86 的缓冲溶液中;7、调节定位旋钮,使仪器显示读数与该缓冲溶液当时温度下的 pH 值相一致;8、用蒸馏水清洗电极,用滤纸擦干,再插入 pH=4.00(或 pH=9.18)的标准缓冲溶液中,调节斜率旋钮使仪器显示读数与该缓冲液中当时温度下的 pH 值一致;9、重复 68 直至不用再调节定位或斜率两调节旋钮为止。四、测量 pH 值1、被测溶液与定位溶液温度相同时,测量步骤如下:用蒸馏水清洗电极头部,用滤
7、纸擦干;把电极浸入被溶液中,用玻璃棒搅拌溶液,使溶液均匀,在显示屏上读出溶液的 pH值。2、被测溶液与定位溶液温度不相同时,测量步骤如下:用蒸馏水清洗电极头部,用滤纸擦干;用温度计测出被测溶液的温度值;调节“温度”旋钮,使白线对准被测溶液的温度值;把电极插入被测溶液内,用玻璃棒搅拌溶液,使溶液均匀后读出该溶液的 pH 值。注意事项:1、取下电极护套后,应避免电极的敏感玻璃泡与硬物接触,因为任何破损或擦毛都会使电极失效;2、电极不使用时,拉上橡皮套,防止补充液干涸;3、电极使用完毕后从测量电极插座处拔去,将短路插头插入;4、将使用后的电极置于 3mol/L 氯化钾溶液中浸泡;5、关闭电源,将仪器擦拭干净。