液相反应平衡常数

接通电压，预热仪器。测定溶液a和溶液b的吸收
光谱曲线，求出最大吸收峰的波长λa和λb。
2. 吸收光谱曲线的测定

波长从360nm开始，每隔20nm测定一次，在吸收
高峰附近，在40nm范围内，每隔5nm测定一次，
每改变一次波长都要用空白溶液校正，直至波长
为620nm为止。作A-λ曲线。

求出波长λa和λb值。
1. 制备溶液
(1) 甲基红溶液 称取1g甲基红，加入300mL95%的 乙醇，待溶后，用蒸馏水稀释至500mL容量瓶中。 (2) 甲基红标准溶液 取10.00mL上述溶液，加入 50mL95%乙醇，用蒸馏水稀释100mL至容量瓶中。 (3 ) 溶液a 取10.00mL甲基红标准溶液，加入 0.1mol· dm-3盐酸10mL，用蒸馏水稀释至100mL容 量瓶中。 (4) 溶液b 取10.00mL甲基红标准溶液，加入 0.04mol· dm-3醋酸钠25mL，用蒸馏水稀释至 100mL容量瓶中。
用分光光度法 测定弱电解质 的电离常数
长江师范学院化学化工学院
【目的要求】
1.
用分光光度法测定弱电解质的电离 常数。 掌握分光光度法测定甲基红电离常ຫໍສະໝຸດ Baidu数的基本原理。 掌握分光光度计及pH计的正确使用 方法。
2.
3.
实验原理


本实验测定电解质(甲基红)的电离常数，是根据甲 基红在电离前后具有不同颜色和对单色光的吸收特 性，借助于分光光度法的原理，测定其电离常数 . HMR(酸式,红色) H＋＋MR－碱式(黄色)
朗伯-比耳(Lanbert-Bear)定律
溶液对单色光的吸收遵守下列关系式朗伯-比耳 (Lanbert-Bear)定律：
(3) 式中，A为吸光度； I/I0为透光率T；C为溶液 浓度；l为溶液的厚度；k为消光系数。
溶液中单组分的测定
溶液中如含有一种组分，其对不同波长的单色光的吸收 程度，如以波长(λ)为横坐标，吸光度(A)为纵坐标可得一条 曲线，如图1中.单组分a和单组分b的曲线均称为吸收曲线， 亦称吸收光谱曲线。根据公式(3)，当吸收槽长度一定时，
则
Aa＝kaCa Ab＝kbCb
(4) (5)
如在该波长时，溶液遵守朗伯-比耳定律，可选用此波 长进行单组分的测定。
λ(nm)
图1 部分重合的吸收曲线
溶液中双组分吸光度的测定
溶液中含有两种组分(或两种组分以上)的溶
液，各自具有特征的光吸收曲线，并在各组 分的吸收曲线互不干扰时，可在不同波长下， 对各组分进行吸光度测定。 当溶液中两种组分a、b各具有特征的光吸收 曲线，且均遵守朗伯-比耳定律，但吸收曲线 部分重合，如图1所示，则两组分(a+b)溶液 的吸光度应等于各组分吸光度之和，即吸光 度具有加和性。 吸收槽长度一定时，则混合溶液在波长分别 为λa和λb时的吸光度 可表示为 :
3. 验证朗伯-比耳定律,求出

(1) 分别将溶液a用0.01mol· dm-3盐酸稀释为原来浓度的 0.75倍、0.50倍和0.25倍；溶液B用 0.01mol· dm-3醋酸 钠稀释至原来浓度的0.75倍、0.50倍和0.25倍。
(2) 在波长为λa、λb处分别测定上述各溶液的吸光度A。 如果在λa、λb处，上述溶液符合朗伯-比耳定律，则可 得四条A-C直线，由此可求出k值。
【仪器试剂】
752分光光度计1台；精密pH计1台；
pH复合电极；容量瓶；烧杯；移液管。
95%乙醇(A.R.)；HCl(0.1mol· dm-3)；
甲基红(A.R.)；醋酸钠(0.05mol· dm-3、 0.01mol· dm-3)；醋酸(0.02mol· dm-3) 。
实验步骤
1. 制备溶液 2. 吸收光谱曲线的测定 3. 验证朗伯-比耳定律,求出 4. 测定混合溶液的总吸光度及其pH值。
醋酸溶液 (0.02mol· dm-3) 50
A
B C
D
10 10
10
20 20
20
25 10
5
【数据处理】
1. 根据实验步骤2测得的数据作A-λ图，绘制溶液
a和溶液b的吸收光谱曲线，求出最大吸收峰的 波长λa和λb。
2. 实验步骤3中得到四组A-C关系图，从图上可求 得单组分溶液a和溶液b在波长各为λa和λb时的 四个吸光系数
3. 由实验步骤4所测得的混合溶液的总吸光度， 根据(8)、(9)两式，求出各混合溶液中［MR-］、 ［HMR］值。 4. 根据测得的pH值，按(2)式求出各混合溶液中 甲基红的电离平衡常数，对4个K值求平均。
【注意事项】 甲基红溶液、甲基红标准溶液配好后应盛
于棕色瓶中。 使用分光光度计时，先接通电源，预热 20min。为了延长光电管的寿命，在不测定 时，应将暗盒盖打开；注意拉杆的使用。 使用精密pH计前应预热，使仪器稳定，然 后标定。使用中注意保护电极，使用后套 上装有电极补充液的电极套。 本实验数据处理可用Excl处理，但要设计好 页面。
由光谱曲线可知，组分a代表［HMR］，组
分b代表［MR-］，
单组分在波长为λa和λb时的k值。而λa和λb可以通过 测定单组分的光吸收曲线，分别求得其最大吸收波长。 如在该波长下，各组分均遵守朗伯-比耳定律，则其测 得的吸光度与单组分浓度应为线性关系，直线的斜率即 为k各物质在各吸收波长时的吸收系数。 再通过两组分的混合溶液的吸光度测定即可以测得 ， 根据(8)、(9)两式可以求出［MR-］和［HMR］值。

4. 测定混合溶液的总吸光度及其pH值
(1) 取4个100mL容量瓶，分别配制含甲基红标
准液、醋酸钠溶液和醋酸溶液的四种混合溶
液。 (2) 分别用λa和λb波长测定上述四个溶液的总 吸光度。 (3) 测定上述四个溶液的pH值。
试剂用量/mL
编号
甲基红标 准液 10
醋酸纳溶液 (0.05mol· d m-3) 20