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%
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、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。
滴定序号 CNaOH(mol·L-1) VHAc(mL VNaOH(mL CHAc
测定值 平均值
25.00 1
2 25.00
25.00 3
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。
溶液
C (mol·L-1)
pH
[H+]
α(%)
电离常数K
编号 1 2 3 4
四、提问
1/20 CHAc 1/10 CHAc 1/2 CHAc CHAc
(mol·L-1)
测定值
平均值
K值在1.0×10-5～2.0×10-5范围内合格(文献值25℃1.76×10-5)
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Ka=[H+]2/C来计算K，为什么？ 答：若CHAc很小，则C酸/Ka就可能不大于400，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：CHAc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。
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。
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