醋酸电离度和电离平衡常数的测定

实验三 醋酸电离度和电离平衡常数的测定

一、实验目的

1.测定醋酸的电离度和电离平衡常数。

2.学会正确地使用pH 计。

3.练习和巩固容量瓶、移液管、滴定管等仪器的基本操作。 二、实验原理

醋酸CH 3COOH(简写为HAc)是一元弱酸，在溶液中存在下列电离平衡：

2HAc(aq)+H O(l) +-3H O (aq)+Ac (aq)

忽略水的电离，其电离常数：

首先，一元弱酸的浓度是已知的，其次在一定温度下，通过测定弱酸的pH 值，由pH = -lg[H 3O +], 可计算出其中的[H 3O +]。对于一元弱酸，当c /K a ≥500时，存在下列关系式：

+3[H O ]c

α≈

+23a [H O ]K c = 由此可计算出醋酸在不同浓度时的解离度（α）和醋酸的电离平衡常数（a K ）。 或者也可由2a K c α=计算出弱酸的解离常数（a K ）。 三、仪器和试药

仪器：移液管、吸量管、容量瓶、碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、量筒、pHS-3C 型酸度

计。

试药：冰醋酸（或醋酸）、NaOH 标准溶液(0.1mol·L -1)、标准缓冲溶液（pH = 6.86, 4.00） 酚酞溶液（1%）。 四、实验内容

1.配置250mL 浓度为0.1mol·L -1的醋酸溶液 用量筒量取4mL 36%（约6.2 mol·L -1）的醋酸溶液置于烧杯中，加入250mL 蒸馏水稀释，混匀即得250mL 浓度约为0.1mol·L -1的醋酸溶液，将其储存于试剂瓶中备用。

2.醋酸溶液的标定

用移液管准确移取25.00mL 醋酸溶液（V 1）于锥型瓶中，加入1滴酚酞指示剂，用标准NaOH 溶液（c 2）滴定，边滴边摇，待溶液呈浅红色，且半分钟内不褪色即为终点。由滴定管读出所消耗的NaOH 溶液的体积V 2，根据公式c 1V 1 = c 2V 2计算出醋酸溶液的浓度c 1。平行做三份，计算出醋酸溶液浓度的平均值。

3.pH 值的测定

分别用吸量管或移液管准确量取2.50、5.00、10.00、25.00mL 上述醋酸溶液于四个50mL 的容量瓶中，用蒸馏水定容，得到一系列不同浓度的醋酸溶液。将四溶液及0.1mol·L -1原溶液按浓度由低到高的顺序，分别用pH 计测定它们的pH 值。

+-+2

33a [H O ][Ac ][H O ][HAc][HAc]K =≈

4.由测得的醋酸溶液pH 值计算醋酸的电离度、电离平衡常数。

数据记录与处理

编号 V HAc / mL c HAc / mol·L -1

pH [H +] / mol·L -1

α K a

1 2.50

2 5.00

3 10.00

4 25.00 5

50.00

五、注意事项

1.测定醋酸溶液pH 值用的小烧杯，必须洁净、干燥，否则，会影响醋酸起始浓度，以及

所测得的pH 值。

2.吸量管的使用与移液管类似，但如果所需液体的量小于吸量管体积时，溶液仍需吸至刻度线，然后放出所需量的液体。不可只吸取所需量的液体，然后完全放出。

3.pH 计使用时按浓度由低到高的顺序测定pH 值，每次测定完毕，都必须用蒸馏水将电极头清洗干净，并用滤纸擦干。 六、思考题

1.用pH 计测定醋酸溶液的pH 值，为什么要按浓度由低到高的顺序进行？

2.本实验中各醋酸溶液的[H +]测定可否改用酸碱滴定法进行？

3.醋酸的电离度和电离平衡常数是否受醋酸浓度变化的影响？

4.若所用醋酸溶液的浓度极稀，是否还可用公式 +2

3a [H O ]K c

= 计算电离常数？