實驗-醋酸解離度和解離常數(shù)的測定

實驗醋酸解離度和解離常數(shù)的測定一、實驗?zāi)康?、了解電導(dǎo)率法測定醋酸解離度和解離常數(shù)的原理和方法；2、加深對弱電解質(zhì)解離平衡的理解；3、。二、提要醋酸CH3COOH即HAC，在水中是弱電解質(zhì)，存在著下列解離平衡：或簡寫為其解離常數(shù)為(2.1)如果HAc的起始溶度為co，其解離度為，由于代入式（2.1）得：(2.2)某一弱電解質(zhì)的解離常數(shù)Ka僅與溫度有關(guān)，而與該弱電解質(zhì)溶液的濃度無關(guān)；其解離度則隨溶液濃度的降低而增大。可以有多種方法用來測定弱電解質(zhì)的和Ka，本實驗采用的方法是用電導(dǎo)率測定HAc的和Ka。電解質(zhì)溶液是離子電導(dǎo)體，在一定溫度時，電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)（電阻的倒數(shù)）λ為(2.3)式中，k為電導(dǎo)率（電阻率的倒數(shù)），表示長度l為1m、截面積A為1m2導(dǎo)體的電導(dǎo)；單位為S·m-1。電導(dǎo)的單位為S[西（門子）]在一定溫度下，電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)λ與溶質(zhì)的性質(zhì)及其溶度c有關(guān)。為了便于比較不同溶質(zhì)的溶液的電導(dǎo)，常采用摩爾電導(dǎo)。它表示在相距1cm的兩平行電極間，放置含有1單位物質(zhì)的量電解質(zhì)的電導(dǎo)，其數(shù)值等于電導(dǎo)率k乘以此溶液的全部體積。若溶液的濃度為，于是溶液的摩爾電導(dǎo)為(2.4)的單位為。根據(jù)式(2.2)，弱電解質(zhì)溶液的溶度c越小，弱電解質(zhì)的解離度越大，無限稀釋時弱電解質(zhì)也可看作是完全解離的，即此時的。從而可知，一定溫度下，某濃度c的摩爾電導(dǎo)與無限稀釋時的摩爾電導(dǎo)之比，即為該弱電解質(zhì)的解離度：(2.5)不同溫度時，HAc的值中表2.1所示。表2.1不同溫度下HAc無限稀釋時的摩爾電導(dǎo)溫度T/K2732912983030.02450.03490.03910.0428藉電導(dǎo)率儀測定一系列已知起始濃度的HAc溶液的k值。根據(jù)式(2.4)及式(2.5)即可求得所對應(yīng)的解離度。若將式(2.5)代入式(2.2)，可得：(2.6)根據(jù)式(2.6)，可求得HAc的解離常數(shù)K。三、儀器和藥品1、儀器常用儀器：燒杯（100cm3,5只）錐形瓶（250cm3,2只）鐵架移液管（25cm3,3支）吸氣橡皮球滴定管（玻璃塞式；簡易式）滴定管夾白瓷板洗瓶玻璃棒濾紙片溫度計（0~100℃其它：pH計（附玻璃電極、甘汞電極）電導(dǎo)率儀（附鉑黑電導(dǎo)電極）2、藥品醋酸標準氫氧化鈉NaOH(0.1mol·dm-3,4位有效數(shù)字)鄰苯二甲酸氫鉀酚酞（1%）四、儀器使用方法(見化學(xué)實驗的精密儀器——電導(dǎo)率儀)五、實驗內(nèi)容（一）醋酸溶液濃度的標定用移液管（有哪些應(yīng)注意之處？參見基本操作五中的移液管的使用）量取2份25.00cm30.1mol·dm3HAc溶液，分別注入2只錐形瓶中，各加2滴酚酞溶液。分別用標準NaOH溶液滴定到溶液顯淺紅色，半分鐘內(nèi)不褪色即為終點，計算滴定所用的標準NaOH溶液的體積，從而求得HAc溶液的準確濃度。重復(fù)上述實驗，求出兩次測定HAc溶液濃度的平均值。按上述所配制的系列醋酸溶液由稀到濃的順序，并按精密儀器四中的pH計中的操作步驟分別測定各HAc溶液的pH值。記錄實驗時的室溫，算出不同起始濃度HAc溶液的值及值。取所得的平均值，即為HAc的解離常數(shù)Ka實驗值。3、數(shù)據(jù)記錄和處理（1）醋酸溶液濃度的標定（同表一）（2）醋酸溶液的pH值、醋酸的解離度和解離常數(shù)的測定實驗編號不同濃度HAc溶液的配制HAc溶液起如濃度pHaⅠ48.000.00Ⅱ24.0024.00Ⅲ12.0036.00Ⅳ6.0042.00Ⅴ3.0045.00實驗室溫T/K=醋酸的解離常數(shù)Ka=方法二：緩沖溶液法測定HAc的和Ka（一）原理根據(jù)緩沖溶液的計算公式(1)若，則上式簡化為由于(2)因而如果將HAc溶液分為體積相等的兩部分，其中一部分溶液用NaOH溶液滴定至終點（此時HAc即幾乎完全轉(zhuǎn)化為Ac—），再與另一部分溶液混合，并測定該混合溶液（即緩沖溶液）的pH值，即可得到HAc的解離常數(shù)。測定時無需知道HAc和NaOH溶液的濃度。（二）方法1、等濃度的醋酸和醋酸鈉緩沖溶液的配制用稱液管量取25.00cm30.1mol·dm-3HAc溶液置于錐形瓶中，加入2滴酚酞溶液，用0.1mol·dm-3NaOH溶液滴定至終點。另用移液管量取25,00cm30.1mol·dm-3HAc溶液與上述滴定后的溶液混合，搖蕩錐形瓶，使之混合均勻。2、醋酸和醋酸鈉緩沖溶液pH值的測定取適量上述相互混合的HAc-NaAc溶液置于燒杯中，按pH計的操作步驟測定其pH值。記錄實驗時室溫，計算HAc的解離常數(shù)Ka。重復(fù)進行一次，求得兩次數(shù)據(jù)的平均值。3、數(shù)據(jù)記錄和處理實驗時室溫T/KHAc-NaAc混合溶液的pH值；HAc