实验五-乙酸解离度和解离常数的测定.docVIP

实验五 乙酸解离度和解离常数的测定 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+＋OAcˉ 起始浓度 c　　 0　　 0 平衡浓度 c（HOAc） c（H+） c（OAcˉ） 解离常数表达式为： Kθ（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cθ省略），代入（1）中 解离度α：测定已知浓度HAc溶液的pH值，便可算出它的解离度。 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Kθ值，其平均值即为该温度下的解离常数。 三、【仪器和药品】 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(0.1000mol·L-1) 材料：碎滤纸 四、【实验步骤】 （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 mol·L-1HOAc溶液，加入编成1～5号的5个50mL容量瓶中，再用去蒸馏水稀释至刻度，摇匀。算出此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1～5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 测定时溶液的温度 ： ℃ 标准HOAc溶液的浓度： mol·L-1 烧杯编号 HAc的体积/mL 配制溶液的浓度/ mol·L-1 测得的pH值 c(H+) / mol·L-1 α( HOAc) Kθa ( HOAc) 1 5.00 2 10.00 3 15.00 4 20.00 5 25.00 Kθ平= 五、【数据处理】 （1）根据计算Kθ值，及Kθ的平均值。 （2）计算乙酸解离度，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 Kθ (HAc) =1.76×10-5 六、【思考题 】 1. 不同浓度的HOAc溶液的解离度α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，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 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6～8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： ①用蒸馏水清洗电极头部，用滤纸擦干； ②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： ①用蒸馏水清洗电极头部，用滤纸擦干； ②用温度计测出被测溶液的温度值； ③调节“温度”旋钮，使白线对准被测溶液的温度值； ④把电极插入被测溶