醋酸电离常数的测定实验报告

醋酸电离常数的测定实验报告
一、实验目的
1、掌握用 pH 计测定醋酸电离常数的原理和方法。

2、学会正确使用 pH 计。

3、加深对弱电解质电离平衡的理解。

二、实验原理
醋酸（CH₃COOH）是一种弱电解质，在水溶液中存在着电离平衡：CH₃COOH ⇌ CH₃COO⁻＋ H⁺
其电离常数（Ka）可以表示为：
Ka ＝ CH₃COO⁻H⁺／ CH₃COOH
在一定温度下，通过测定醋酸溶液的 pH 值，可以计算出溶液中氢
离子浓度 H⁺。

由于在醋酸溶液中，CH₃COO⁻＝ H⁺，而醋酸的初始浓度 CH₃COOH₀可以通过配制溶液时的浓度得知。

因此，可以通过
测定不同浓度醋酸溶液的 pH 值，计算出相应的 H⁺，进而计算出醋酸
的电离常数 Ka。

三、实验仪器与试剂
1、仪器
pH 计
容量瓶（50 mL、100 mL）
移液管（5 mL、10 mL、25 mL）
烧杯（50 mL、100 mL）
玻璃棒
温度计
2、试剂
醋酸溶液（约 01 mol/L）
标准缓冲溶液（pH ＝ 400、686、918）
蒸馏水
四、实验步骤
1、配制不同浓度的醋酸溶液
用移液管分别移取 250 mL、500 mL、1000 mL、2500 mL 原醋酸溶液于 50 mL 容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，得到浓度分别为约 005 mol/L、010 mol/L、020 mol/L、050 mol/L 的醋酸溶液。

2、 pH 计的校准
将 pH 计接通电源，预热 30 分钟。

用蒸馏水清洗电极，并用滤纸吸干。

根据pH 计的使用说明，选择两种标准缓冲溶液对pH 计进行校准。

3、测定醋酸溶液的 pH 值
用蒸馏水清洗电极，并用滤纸吸干。

依次将不同浓度的醋酸溶液倒入干燥的小烧杯中，将电极插入溶液中，待 pH 计读数稳定后，记录溶液的 pH 值。

测量完毕后，用蒸馏水清洗电极，并用滤纸吸干，妥善保存。

4、实验温度的记录
使用温度计测量实验时的室温，记录温度值。

五、实验数据记录与处理
1、实验数据记录
｜醋酸溶液浓度（mol/L）｜ pH 值｜
｜｜｜
｜ 005 ｜＿____ ｜
｜ 010 ｜＿____ ｜
｜ 020 ｜＿____ ｜
｜ 050 ｜＿____ ｜
2、数据处理
根据 pH 值计算氢离子浓度 H⁺，H⁺＝ 10^（pH)。

计算醋酸的电离度（α），α ＝ H⁺／ CH₃COOH₀。

计算醋酸的电离常数（Ka），Ka ＝ H⁺²／（CH₃COOH₀ H⁺）。

3、以 CH₃COOH₀为横坐标，H⁺为纵坐标，绘制 H⁺
CH₃COOH₀曲线。

六、实验结果与讨论
1、实验结果
计算得到不同浓度醋酸溶液的电离常数 Ka，并求出平均值。

2、误差分析
分析实验中可能产生误差的原因，如 pH 计的校准误差、溶液配制
过程中的误差、温度变化对实验结果的影响等。

3、讨论
比较不同浓度醋酸溶液的电离常数，讨论醋酸电离常数与浓度的关系。

探讨实验结果与理论值之间的差异，并分析可能的原因。

七、注意事项
1、 pH 计使用前必须进行校准，以确保测量结果的准确性。

2、电极在使用前和使用后都要清洗干净，并用滤纸吸干，防止残
留溶液影响测量结果。

3、配制溶液时要使用准确的量具，确保溶液浓度的准确性。

4、实验过程中要尽量保持温度恒定，避免温度变化对实验结果产生影响。

通过本次实验，我们成功测定了醋酸的电离常数，加深了对弱电解质电离平衡的理解。

同时，也认识到实验过程中误差的来源和控制方法，为今后的实验操作积累了经验。