實(shí)驗(yàn)五醋酸的解離度與解離常數(shù)的測(cè)定

1、實(shí)驗(yàn)五 醋酸的解離度與解離常數(shù)的測(cè)定綠色化學(xué)是近年來(lái)順應(yīng)全球可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要而提出的概念，并得到化學(xué)界的廣泛關(guān)注。化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的內(nèi)容一般是從控制實(shí)驗(yàn)條件、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)儀器的微型化、妥善處理好實(shí)驗(yàn)廢氣物等方面進(jìn)行考慮。本文依據(jù)此種思路設(shè)計(jì)了醋酸電離度和電離常數(shù)的測(cè)定，采用pH 值法，該方法不但可以達(dá)到常規(guī)實(shí)驗(yàn)相同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮托Ч?，而且它還具有試劑用量少、實(shí)驗(yàn)時(shí)間短、污染少、實(shí)驗(yàn)操作安全等優(yōu)點(diǎn)。該方法還體現(xiàn)了綠色化學(xué)的原則，把綠色化學(xué)貫穿在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中。一、目的要求1) 了解測(cè)定醋酸解離度和解離常數(shù)的原理和方法。2) 學(xué)習(xí)酸度計(jì)的使用及測(cè)定方法。3) 再次練習(xí)移液管、滴定管的基本操作。二

2、、預(yù)習(xí)要點(diǎn)1) 預(yù)習(xí)酸度計(jì)的使用及測(cè)定方法。2) 預(yù)習(xí)醋酸解離常數(shù)表達(dá)式。三、實(shí)驗(yàn)原理1. 單相離子平衡醋酸HAc是一種弱酸，在水溶液中存在下述平衡：HAc(aq) H+(aq) + Ac-(aq)= 式中，醋酸的解離度；醋酸的解離常數(shù)，molL-1 ；平衡時(shí)H+的物質(zhì)的量濃度，molL-1；平衡時(shí)Ac-的物質(zhì)的量濃度，molL-1；平衡時(shí)HAc的物質(zhì)的量濃度，molL-1；HAc的起始濃度，molL-1。測(cè)定醋酸的和的方法主要是pH法。通過(guò)對(duì)已知濃度的醋酸溶液的pH值的測(cè)定，根據(jù)公式的計(jì)算，便可求得醋酸的解離常數(shù)。四、實(shí)驗(yàn)用品1.儀器PHS-3C型酸度計(jì) 復(fù)合電極 堿式滴定管(50mL 1支

3、) 酸式滴定管(50mL 1支)或移液管(25mL 1支) 塑料燒杯(50mL 2個(gè)) 錐形瓶(250mL 3個(gè)) 容量瓶(50mL 4個(gè)) 燒杯(50mL 5個(gè)) 溫度計(jì) 蝴蝶夾 鐵架臺(tái) 導(dǎo)線 白瓷板 吸耳球 濾紙 玻璃棒 廢液杯 洗瓶2.試劑氫氧化鈉NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.1molL-1) 標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液(pH=6.86, pH=4.00) 醋酸HAc溶液(0.1molL-1) 酚酞指示劑(1%)五、操作內(nèi)容1.醋酸溶液濃度的測(cè)定用移液管吸取25.00mL 待測(cè)的HAc溶液，放入已洗凈的250mL 錐形瓶中，并滴加23滴酚酞指示劑，用堿式滴定管中的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定至溶液剛呈微紅色，搖勻，溶

4、液若在半分鐘內(nèi)不褪色即為終點(diǎn)，記錄所用NaOH溶液的體積。另取2份25.00mL HAc溶液，重復(fù)滴定2次(要求每次滴定消耗NaOH溶液體積之差小于0.08mL)，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄于表5-1中。表 5-1 醋酸溶液的濃度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表序號(hào)123標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液濃度c(NaOH)/(molL-1)所取待測(cè)HAc溶液體積VHAc/mL滴定前標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液讀數(shù)V0/mL滴定后標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液讀數(shù)V1/mLVNaOH=(V1-V0)/mLHAc溶液濃度c(HAc)/(molL-1)平均濃度(HAc)/(molL-1)2.配制不同濃度的醋酸溶液用酸式滴定管分別移取2.50mL、5.00mL、10.00m

5、L、20.00mL HAc 溶液于4個(gè)50mL容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，配制的4種濃度的醋酸溶液，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄于表5-2。表5-2 配制醋酸溶液濃度記錄表序號(hào)加入HAc的體積VHAc/mL稀釋后的總體積/mL配制的醋酸溶液濃度c(HAc)/mol.L-112343.測(cè)定HAc溶液的Ka值表5-3 pH法測(cè)定醋酸解離度和離解常數(shù)記錄表序號(hào)12345室溫/kc(HAc)/molL-1pHC(H+)/molL-1(HAc)K (HAc)K (HAc)平均值用5個(gè)干燥的50mL 燒杯(或用少量被測(cè)溶液洗滌內(nèi)壁23次)，分別加入上述4種濃度及未經(jīng)稀釋的醋酸溶液各20mL(是否需要準(zhǔn)確量取體積？為什么？)，依次序號(hào)為1，2，3，4，5，由稀到濃依次用PHS-3C型酸度計(jì)測(cè)定其pH值，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)于表5-3中。六、操作要點(diǎn)及注意事項(xiàng) 1. 測(cè)定前，用蒸餾水沖洗電極頭，用吸水紙洗凈水。2. 震蕩小燒杯，使電極頭與被測(cè)液充分接觸。3. 測(cè)定溶液的pH時(shí)按由稀到濃的順序進(jìn)行。因?yàn)?，電極對(duì)溶液由影響過(guò)程，同時(shí)也防止先測(cè)濃的對(duì)下一個(gè)樣品帶來(lái)誤差。4. pH 值小數(shù)點(diǎn)保留兩位，