-实验_电导法测定乙酸电离平衡常数
电导法测定乙酸电离平衡常数(四川理工学院)
m m
(1)
式中为弱电解质的电离度。 对 AB 型弱电解质,如乙酸(即醋酸),在溶液中电离达到平衡时,其电离平衡常数 Kc 与浓度 c 和电离度α的关系推导如下: - + CH3COOH →CH3COO + H 起始浓度 c 0 0 平衡浓度 c(1-α) cα cα 则
以式(1)代入上式得: K c
0.0114375 0.0203
实验测定电离平衡常数 Kc 平均值=2.62× 10 5
3.用 m
c 对 1/∧m 作图或进行线性回归,求出相应的斜率和截距,求出平均电离常数 Kc。
由图知,直线斜率为 4× 10
8
,又因为斜率表示为 m K c 所以可得: m K c =4× 10
2
S·m ·mol
2
0.0819 0.08190 0.0004475 0.0589 0.05873 0.0006419 0.0419 0.04187 0.0009152 0.0295 0.02950 0.0012896 0.0205 0.02043 0.0017862
0.011451 0.016425 0.023419 0.032999 0.045706
DDBJ-350 便携式电导率仪,电导电极,恒温槽,烧杯、锥型瓶,移液管(25mL); 0.0200 mol·L-1 KCl 标准溶液,0.200 mol·L-1 HAc 标准溶液
四.实验步骤:
1.调节恒温水槽水浴温度至 25℃(室温偏高,则水浴温度调节到 35℃)。将实验中要测定 的溶液恒温。 2.校准便携式电导率仪的电导池常数 按下电导率仪“on/off”键打开仪器,按“模式/测量”键到模式状态,按“▲”或 “▼”键调节模式状态,至左下角出现 CONT,按“确定”键,左下角出现 CAL,按“确定” 键, 左下角出现 CA-M, 按“▲”或“▼”键调节 0.02mol/L 的 KCl 溶液的电导率大小至 0.276 S/m(35℃时为 0.331 S/m ),按“确定”键出现标定好的电导池常数,再按“确定”键输入 电导池常数。按“模式/测量”键到测量状态。 3.测量醋酸溶液的电导率 标定好电导池常数后,将两电极用蒸馏水洗净,用吸水纸吸干液体。处理好的电极插入 到 0.2 mol/L 25mL 醋酸溶液中测量电导率。再用标有“电导水”字样的移液管吸取 25mL 水并注入到醋酸溶液中稀释到 0.1 mol/L。此时不要将电极取出。(为什么?) 测量后, 用标有“0.1”字样的移液管吸取 25mL 溶液弃去, 用标有“电导水”字样的移液管吸取 25mL 水并注入到醋酸溶液中稀释到 0.05 mol/L,摇匀后测量电导率。如此依次测定 0.2 mol/L、 0.1 mol/L、0.05 mol/L、0.025 mol/L、0.0125 mol/L 醋酸溶液的电导率。 记录相应浓度醋酸的电导率,并计算电离度和解离常数。 4.用蒸馏水清洗电导电极和温度电极,将电极浸泡在盛有蒸馏水的锥形瓶中以备下一次实 验用。
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本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除!== 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! ==电离平衡实验报告篇一:《水溶液中的解离平衡》实验报告二、实验步骤(一)同离子效应1、取两只小试管,0.1mol/LHAc溶液及1滴甲基橙,混合均匀,溶液呈红色。
在一试管中加入少量NaAc(s),观察指示剂颜色变化指示剂变黄。
HA c = H++ Ac- NaAc = Na++ Ac—2、取两只小试管,各加入5滴0.1mol/LMgCl2溶液,在其中以支试管中再加入5滴饱和NH4Cl溶液,然后分别在这两支试管中加入5滴2mol/LNH3·H2O,观察两试管发生的现象有何不同?何故? MgCl2 = Mg2++ 2Cl- Mg2++2OH—=Mg(OH)2↓NH4Cl解离出的Cl-使 MgCl2解离平衡向左移动减小了溶液中Mg2+的浓度,因而在入5滴饱和NH4Cl溶液,然后在这支试管中加入5滴2mol/LNH3·H2O无白色沉淀生成。
(二)缓冲溶液的配制1、用1mol/LHAc溶液和1mol/LNaAc溶液配置pH=4.0的缓冲溶液10mL.应该如何配制?配好后,用pH试纸测定其pH值,检验其是否符合要求.PH = pKa + lgCAc-/CHAc 4 = 4.75 + lgCAc-/CHAc lgCAc-/CHAc = -0.75CAc-/CHAc =0.178 V Ac-/10-VHAc =0.178 V Ac- = 1.51 mL VHAc =8.59mL2、将上述缓冲溶液分成两等份,在一分中加入1mol/LHCl溶液1滴,在另一分中加入1mol/LnaOH溶液,分别测定其pH值。
3、取两只试管,各加入5毫升蒸馏水,用pH试纸测定其pH值。
然后分别加入1mol/LHCl1滴和1mol/LnaOH1滴,再用pH试纸测定其pH值。
与“2”进行比较。
电导法测定醋酸电离平衡常数
电导法测定醋酸电离平衡常数实验11电导法测定醋酸电离平衡常数一、目的要求1.测定醋酸的电离平衡常数。
2.掌握恒温水槽及电导率仪的使用方法。
二、原理醋酸在水溶液中呈下列平衡:hac=h+ac+-c(1-α)cαcα,其中c是乙酸的浓度;α是电离度,那么电离平衡常数KC是:C?2kc=1??在恒定温度下,KC是一个常数。
通过测量不同浓度下的电离度,可以得到平衡常数KC的值。
醋酸溶液的电离度可用电导法测定。
用电导率仪测量溶液的电导率。
如图11-1所示,将被测溶液注入电导池,以测量溶液的电导率。
如果两个电极之间的距离为l,电极面积为a,则溶液电导率G为:G=?提单在哪里?是导电性。
电解质溶液的电导率不仅与温度有关,还与溶液的浓度有关。
因此,摩尔电导LM通常用于测量电解质溶液的电导率。
LM和?关系式为:-3lm=10/C(11-1),其中LM的单位为smmol。
?单位是SM。
C的单位是钼。
2-1-1-3弱电解质的电离度与摩尔电导之间的关系为:?Mmα=2)?M(11-是无限稀溶液的摩尔电导。
对于乙酸溶液:C?2mkc=?M?M?M(?M?M)(11-3)可通过以下公式计算:(HAC)=??m(h)??m(ac)??????(11-4)(11-5)(11-6)? m (h,t)??m(h,298.15k)[1?0.042(t?25?c)]?????m(ac,t)??m(ac,298.15k)[1?0.02(t?25?c)]?m(h,25?c)?349.82? 10? m(ac,25摄氏度)?40.90? 10????? 4s?太太m2?摩尔?摩尔?1(11-7)(11-8)? 42? 1其中t是系统的摄氏温度。
根据上述关系,只要测量不同浓度下的电导,就可以计算摩尔电导,然后根据公式(11-3)计算KC。
三、仪器与试剂:仪器:1台ddsc12a或ddsc11a电导率仪;1套恒温水箱;电导池1个;1ml移液管1支;25ml容量瓶5个。
乙酸电离实验报告
一、实验目的1. 了解乙酸的电离反应及其电离常数。
2. 掌握测定乙酸电离常数的方法。
3. 加深对弱电解质解离平衡等基本概念的理解。
二、实验原理乙酸(CH3COOH)是一种弱酸,其在水溶液中的电离反应可表示为:CH3COOH ⇌ CH3COO- + H+根据电离反应的化学方程式,我们可以知道乙酸的电离度越高,电导率就越高。
因此,通过测量乙酸溶液的电导率,我们可以间接地测定乙酸的电离常数。
三、实验器材与试剂1. 实验器材:- 乙酸溶液- 稀盐酸溶液- 玻璃容器- 电导仪- 移液管- 滴定管- pH计- 酚酞指示剂- 碱式滴定管- 锥形瓶- 容量瓶- 烧杯2. 试剂:- HAC 溶液- NAOH 标准溶液- 酚酞四、实验步骤1. 准备实验器材和试剂。
2. 使用移液管取一定体积的乙酸溶液于烧杯中,用电导仪测量其电导率。
3. 使用滴定管向乙酸溶液中加入一定体积的稀盐酸溶液,搅拌均匀。
4. 再次使用电导仪测量混合溶液的电导率。
5. 使用pH计测量混合溶液的pH值。
6. 使用酚酞指示剂滴定混合溶液,直至溶液颜色发生变化。
7. 记录实验数据。
五、实验数据及处理1. 乙酸溶液的电导率:0.1S/m2. 混合溶液的电导率:0.2S/m3. 混合溶液的pH值:4.54. 酚酞指示剂滴定所需体积:20.0mL根据实验数据,我们可以计算出乙酸的电离常数K:K = [CH3COO-][H+]/[CH3COOH]由于实验过程中未直接测量乙酸溶液的浓度,我们需要通过以下步骤计算乙酸的电离常数:1. 计算混合溶液中乙酸的总物质的量(n总):n总 = C乙酸× V乙酸其中,C乙酸为乙酸溶液的浓度,V乙酸为乙酸溶液的体积。
2. 计算混合溶液中乙酸未电离的物质的量(n未电离):n未电离 = n总× (1 - α)其中,α为乙酸的电离度。
3. 计算混合溶液中乙酸已电离的物质的量(n已电离):n已电离 = n总× α4. 计算混合溶液中乙酸电离产生的H+和CH3COO-的物质的量:nH+ = n已电离nCH3COO- = n已电离5. 计算乙酸的电离常数K:K = (nH+ × nCH3COO-)/n未电离六、实验结果与分析根据实验数据,我们可以计算出乙酸的电离常数K为1.8×10^-5。
实验七----电导法测定醋酸的电离度和电离常数
一. 实验目的1、掌握醋酸解离度和解离常数测定方法,加深对电离度,电离常数和溶液浓度与电导关系的理解。
2、学习电导法测电离度的原理和在井穴板中进行电导率测量的操作;理解酸度计的使用。
3、进一步掌握溶液的配制、滴定操作。
二. 实验原理1、醋酸(CH3COOH或HAc)是弱电解质,在水溶液中存在下列解离平衡:起始浓度(mol/L) c 0 0平衡浓度(mol/L) c- cαcαcα若c为醋酸的起始浓度,α为醋酸的解离度,[H+]、[Ac-]、[HAc]分别为H+、Ac-、HAc的平衡浓度,Kα为醋酸的解离常数,则[H+]=[Ac-]= cα [HAc]= c(1-α)解离度:α=[H+]/c×100%解离常数:Kα=[H+][Ac-]/[HAc]= cα2/(1-α)=[H+]2 /(c-[H+])已知pH=-lg[H+],所以测定了已知浓度的醋酸溶液的pH值,就可以求出它的解离度和解离常数。
2、PHS-3C酸度计直接电位法测定pH值的原理PHS-3C型精密级酸度计是一3(1/2)位数字显示的酸度计,适用于研究室、医药、学校、化工、环保等化验室的取样测定水溶液的酸度(pH值)和测量电极电位(mV值)。
如配上适当的离子选择电极,则可以作为电位滴定。
其工作原理是利用复合电极对被测水溶液中不同的酸度产生直流电位,通过前置阻抗转换器把高内阻的直流电位转变成低内阻的直流电位,输入到A/D转换器,以达到pH值数字显示。
同样,配上适当的离子选择电极作电位滴定分析时,以达到终点电位显示。
以pH玻璃电极作指示电极,甘汞电极作参比电极,插入溶液中即组成测定pH值的原电池。
在一定条件下,电池电动势E是试液中pH值的线性函数。
测量E时,若参比电极(甘汞电极)为正极,则E=K+0.059pH(25℃)当pH玻璃-甘汞电极对分别插入pHS标准缓冲溶液和pH x未知溶液中,电动势E S和Ex 分别为E S=K+0.059pH S(25℃)Ex=K+0.059pH x(25℃)两式相减,得(25℃)三. 仪器设备及试剂仪器:容量瓶(50mL),吸量管(10mI),移液管(25mL),烧杯(50mL),锥形瓶(250mL),碱式滴定管(50mL),pHs-3C型酸度计。
电导法测定醋酸电离平衡常数
电导法测定醋酸的电离常数
一、实验目的 1.通过醋酸溶液电导率的测定,计算醋酸的电离平衡常数。 2.了解电导率测定的原理和方法,掌握电导率仪的使用方法。
二、实验原理
HAC U H + + AC−
c(1−α ) cα cα
Kθ
=
c cθ
α2
1−α
λm
=
κ
c
α
=
λm λm∞
κ-电导率(单位:S·m-1);
R等的测量求得。不同点是应在电导池中测量。
原理:Λm
=
κ
c
(其中c已知)
求κ
κ
=
G
l A
=
1 R
l
A
R:Weston电桥测
电 sln 导
池
RA
l/A:电导池常数(Cell
const.),由某个κ已知的 l
溶液(KCl)测其电阻求得。
可见, Λm的测量方法为:选电导池→注入某KCl标 准溶液→测R(KCl) →查κ(KCl) →用该电导池测Rx ¾现在多用电导率仪直接测κ
1m的平行板电极之间,此时溶液所具有的电导。
¾为什么引入Λm : Λm指1mol电解质的导电能
力,当全电离时,正负离子均有1mol。这为不 同电解质比较导电能力奠定了基础。
极限摩尔电导率:
¾ 定义:c→0时, Λm∞ ¾意义: Λm∞代表离子间无静电作用
时1mol电解质的(最大)导电能力,
所以Λm∞是电解质导电能力的标志。 Λm∞(298K)可查手册。强电解质 Λm∞的可由试验外推。
λ-摩尔电导(单位:S·mol-1·m2);
c-摩尔浓度(单位:mol·m-3)
由于醋酸电导率甚小,所以其真实电导率 应等于直接测得的电导率减去纯水在同温度下的电导率
电导法测乙酸电离平衡常数
电导法测乙酸电离平衡常数电导法是一种物理化学分析方法,在电导率测定中应用广泛。
这种方法适用于测定各种离子、离子浓度和电化学平衡常数,并且具有测定速度快、结果准确等优点。
本文将介绍如何使用电导法测定乙酸电离平衡常数。
一、实验原理1.电导率和电解质浓度之间的关系电解质溶解于水中时,它的离子会带电离开固体,导致溶液中有电子的出现,因此,电解质溶液是电流的导体。
电流通过时,荷载离子的浓度和性质会改变电解质的电导率,所以电导率和离子浓度之间存在特殊的关系。
电导率与极化作用呈现非线性关系,当离子浓度较小时呈线性关系,而当离子浓度较高时则呈幂函数关系。
但在本实验中,只需要测验浓度较低的离子浓度,因此可以近似地认为电导率与浓度呈线性关系。
2.弱电解质酸的电离平衡反应弱酸在水中按如下方程式进行水解:HA + H2O = H3O + A-其中,HA表示弱酸,H3O+ 为酸性离子,A- 为阴离子。
当酸与水的反应到达平衡时,根据电离产品K的原理,酸的电离平衡反应可表示为:K = [H3O+][A-]/[HA]其中,[]是离子浓度,K被称为乙酸的酸度常数,也是电离平衡反应的特征参数。
由此可知,在反应过程中,两种离子的浓度和酸的浓度都是要确定的。
在实际测量过程中,通常已知酸的浓度,只需要测量酸电离产物即可。
3.电解质溶液的电导率与电阻率的计算电导率与电阻率是电解质溶液的两个互为倒数的物理量。
它们之间的关系可以用下列公式来表示:K=1/R*S其中,K为电导率,R为电阻率,S为测量电池中电解质溶液的电极间距离。
4.电池的热力学标准状态物理化学中的测定都需要有统一的标准条件,电流和电化学现象的统一标准是热力学标准状态。
在电化学实验中,热力学标准状态条件是:温度为298.15K,压力为1标准大气压,离子浓度在标准状态下一定。
二、实验仪器和试剂1.测量电池测量电池主要由测量电阻、电源和测量桥组成。
测量电阻用于测量电解质溶液的电阻率,电源用于驱动电流通过电解质溶液,测量桥用于实时测量电化学特性,如电导率等。
电导法测定乙酸电离平衡常数实验报告
物理化学实验报告姓名:***班级:工艺五班学号:***********教师:***学院:材料化学与工程学院电导法测定乙酸电离平衡常数一、实验目的1、掌握电导、电导率、摩尔电导率的概念以及他们之间的联系。
2、掌握由电导法测定弱电解质电离平衡常熟的原理。
二、实验原理1、电离平衡常数Kc的测定原理:α=∧m/∧m∞CH3COOH —→ CH3COO- + H开始 C 0 0平衡C(1-α)CαCαKc= Cα²/(1-α)=C∧m²/∧m∞(∧m∞-∧m)则:C·∧m=(∧m∞·Kc/∧m)-(∧m∞·Kc)2、摩尔电导率的测定原理:∧m=κ/C G=κA/l κ=l/A·G=Kcell·GG:电阻的倒数κ:电阻率的倒数3、不同温度下醋酸的 (S·m2·mol-1)∞∧m温度/K298.2303.2308.2313.2×102∞∧m 3.908 4.198 4.489 4.779三、实验器材DDBJ-350便携式电导率仪,电导电极,恒温槽,烧杯、锥型瓶,移液管(25mL);0.0200 mol·L-1 KCl标准溶液,0.1779 mol·L-1 HAc标准溶液四、实验步骤1、打开恒温水槽开关,调节温度为25°C,以备下步使用。
2、校准便携式电导率仪的电导常数:量取一定量0.2mol/L的Kcl溶液于小烧杯中,并放置于恒温水槽中恒温至25°C。
用滤纸将两电极擦拭干净并测出Kcl溶液的电导率;并与0.276s/m相比,若差很多,重新调节。
3、测量醋酸溶液的电导率:(1)、取50ml0.1779mol/L的醋酸溶液于小锥形瓶中并置于恒温水槽中至温度升到25°C,两电极洗净擦干,用电导率仪测出其电导率,每隔一两分钟测一次,测三次。
(2)、用移液管吸取锥形瓶中醋酸25ml,再加入25ml水稀释醋酸,并测其电导率。
8电导法测定醋酸的电离平衡常数ppt课件
3
实验原理
摩尔电导率和电导率之间的关系为
m= / c
(1)
α=
Λm Λm
Ka
=
(c/cθ Λm (Λm
)Λm2 - Λm
)
(2)(3)
或写成
cm
(m
)2
K
a
1 mmKa(4)实验测定物质的量为c的乙酸溶液的电导率,由1式计算 摩尔电导率,可由4式作图求得Kθ
4
实验步骤
将恒温槽温度调至25.0℃ (或30.0℃) 将电导率仪打开,置于测量功能,2ms档,温度补偿25℃
合适的档位,读取数值。本步骤共重复四次。
6
实验步骤
▪ 电导水电导的测定:
➢ 倾去试管中的醋酸溶液,用洗净试管后,再用电导 水冲洗2~3次。
➢ 试管中加入电导水约20.00mL,将试管固定到恒温 槽中。
➢ 电导电极先用蒸馏水冲洗,再用电导水冲洗2~3次。 插入试管。
➢ 恒温5min,选择最小的档位(2μS),读取电导数 值。
5
实验步骤
▪ 醋酸溶液电导的测定:
➢ 倾去试管中的KCl溶液,用洗合净适试的管档后位,:再指用的电是导显水
示的有效数字位数尽可
冲洗2~3次,烘干。
能多。有效数字位数不
➢ 试管中加入0.1000mol/L 的醋能酸少标于准3位溶。液20.00mL,
将试管固定到恒温槽中。
实验七----电导法测定醋酸的电离度和电离常数
实验七----电导法测定醋酸的电离度和电离常数⼀. 实验⽬的1、掌握醋酸解离度和解离常数测定⽅法,加深对电离度,电离常数和溶液浓度与电导关系的理解。
2、学习电导法测电离度的原理和在井⽳板中进⾏电导率测量的操作;理解酸度计的使⽤。
3、进⼀步掌握溶液的配制、滴定操作。
⼆. 实验原理COOH或HAc)是弱电解质,在⽔溶液中存在下列解离平衡:1、醋酸(CH3起始浓度(mol/L) c 0 0平衡浓度(mol/L) c- cα cα cα若c为醋酸的起始浓度,α为醋酸的解离度,[H+]、[Ac-]、[HAc]分别为H+、Ac-、HAc的平衡浓度,Kα为醋酸的解离常数,则[H+]=[Ac-]= cα [HAc]= c(1-α)解离度:α=[H+]/c×100%解离常数:Kα=[H+][Ac-]/[HAc]= cα2/(1-α)=[H+]2 /(c-[H+])已知pH=-lg[H+],所以测定了已知浓度的醋酸溶液的pH值,就可以求出它的解离度和解离常数。
2、PHS-3C酸度计直接电位法测定pH值的原理PHS-3C型精密级酸度计是⼀3(1/2)位数字显⽰的酸度计,适⽤于研究室、医药、学校、化⼯、环保等化验室的取样测定⽔溶液的酸度(pH值)和测量电极电位(mV值)。
如配上适当的离⼦选择电极,则可以作为电位滴定。
其⼯作原理是利⽤复合电极对被测⽔溶液中不同的酸度产⽣直流电位,通过前置阻抗转换器把⾼内阻的直流电位转变成低内阻的直流电位,输⼊到A/D转换器,以达到pH值数字显⽰。
同样,配上适当的离⼦选择电极作电位滴定分析时,以达到终点电位显⽰。
以pH玻璃电极作指⽰电极,⽢汞电极作参⽐电极,插⼊溶液中即组成测定pH值的原电池。
在⼀定条件下,电池电动势E是试液中pH值的线性函数。
测量E时,若参⽐电极(⽢汞电极)为正极,则E=K+0.059pH(25℃)当pH玻璃-⽢汞电极对分别插⼊pHS标准缓冲溶液和pH x未知溶液中,电动势E S和Ex 分别为E S=K+0.059pHS(25℃)Ex=K+0.059pH x(25℃)两式相减,得(25℃)三. 仪器设备及试剂仪器:容量瓶(50mL),吸量管(10mI),移液管(25mL),烧杯(50mL),锥形瓶(250mL),碱式滴定管(50mL),pHs-3C型酸度计。
电导法测定乙酸的电离平衡常数
电导法测定乙酸的电离平衡常数电导法是一种常用的化学分析技术,可用于测定溶液中电解质的浓度和电离平衡常数等物理化学参数。
其中,测定电离平衡常数的方法被称为电离度法或电离平衡常数测定法。
本文将重点介绍电导法测定乙酸的电离平衡常数,包括基本原理、实验步骤、结果分析等方面。
一、基本原理电导是电流通过电解质溶液时,离子流动所引起的电子流动的一种表现。
在电导法测定电离平衡常数时,需要测定不同浓度下乙酸的电导率,并计算出电离度和反应常数。
具体公式为:乙酸的电离反应方程式为:CH3COOH ⇄ CH3COO- + H+据此可知,乙酸存在电离和不电离两种状态,通过测定溶液的电导率,可以得到不同浓度下的电离度α与反应常数K。
当达到某种浓度时,电离度α趋于恒定,称为电离度极限。
此时,反应平衡式可简化为:CH3COOH + H2O ⇄ CH3COO- + H3O+根据反应平衡式和电离度公式,可以计算出反应常数K。
反应常数K越大,则电离度越大,化学反应越偏向于反应产物;反之,K越小,则反应偏向于反应物。
二、实验步骤1. 实验器材:电导仪、各种稀释好的乙酸溶液、蒸馏水、pH计等。
2. 实验操作:(1)取一定浓度的乙酸溶液,将其倒入导电池中,记录下溶液的电导率值。
(2)按照一定比例稀释乙酸溶液,重复上述实验步骤,记录电导率值。
(3)根据所得电导率值,计算出不同浓度下的电离度α值。
(4)根据所得到的反应平衡式和电离度公式,计算出反应常数K。
(5)绘制出不同浓度下乙酸的电离度-浓度曲线,通过拟合得到反应常数K值。
三、结果分析通过电导法测定乙酸的电离平衡常数,所得到的数据可以反映乙酸的离解特性和反应规律。
在实验中,为了提高数据精度和减少误差,需要重复进行多次实验,并比较不同实验所得数据之间的差异。
在实验结果分析中,需要注意以下几个方面:(1)不同浓度下乙酸的电离度与电导率之间的关系,可以反映出乙酸的离解特性和化学反应规律;(2)根据实验所得乙酸的电离度-浓度曲线,可以计算出反应常数K及其相关参数,进一步了解乙酸的离解特性和反应规律;(3)对于所得数据的可靠性和精度,需要进行误差分析和数据处理,进一步评估实验方法和相关参数的准确性和可靠性。
-实验_电导法测定乙酸电离平衡常数
实验六 电导法测定乙酸电离平衡常数报告人: 同组人: 实验时间2010年06月12日一.实验目的:1.掌握电导、电导率、摩尔电导率的概念以及它们之间的相互关系。
3.掌握电导法测定弱电解质电离平衡常数的原理。
二.实验原理:1.电离平衡常数K c 的测定原理在弱电解质溶液中,只有已经电离的部分才能承担传递电量的任务。
在无限稀释的溶液中可以认为弱电解质已全部电离,此时溶液的摩尔电导率为∞∧m ,可以用离子的极限摩尔电导率相加而得。
而一定浓度下电解质的摩尔电导率∧m 与无限稀释的溶液的摩尔电导率∞∧m 是有区别的,这由两个因素造成,一是电解质的不完全离解,二是离子间存在相互作用力。
二者之间有如下近似关系:∞∧∧=mm α (1)式中为弱电解质的电离度。
对AB 型弱电解质,如乙酸(即醋酸),在溶液中电离达到平衡时,其电离平衡常数K c与浓度c 和电离度α的关系推导如下:CH 3COOH →CH 3COO - + H+起始浓度 c 0 0 平衡浓度 c (1-α) c α c α 则aca K c -=12(2)以式(1)代入上式得:)(Λm m2ΛΛΛc K m m c -=∞∞ (3)因此,只要知道∧m ∞和∧m 就可以算得该浓度下醋酸的电离常数K c 。
将式(2)整理后还可得:(4) 由上式可知,m m 1/Λm 作图可得一条直线,由直线斜率可测出在一定浓度范围内c K 的平均值。
2.摩尔电导率∧m 的测定原理电导是电阻的倒数,用G 表示,单位S (西门子)。
电导率则为电阻率的倒数,用k 表示,单位为G·m -1。
摩尔电导率的定义为:含有一摩尔电解质的溶液,全部置于相距为1m 的两个电极之间,这时所具有的电导称为摩尔电导率。
摩尔电导率与电导率之间有如下的关系。
∧m = κ/c (5)式中c 为溶液中物质的量浓度,单位为mol·m -3。
在电导池中,电导的大小与两极之间的距离l 成反比,与电极的面积A 成正比。
实验十三、醋酸电离度和电离常数的测定(电导率法)
实验十三 醋酸电离度和电离常数的测定(电导率法)[实验目的]1.学习电导率法测定醋酸的电离常数;2.进一步练习滴定的操作;3.熟悉电导率仪的使用。
[实验原理]电解质溶液导电能力的大小通常以电阻R 或电导G 表示,电导为电阻的倒数,电阻的单位为欧(Ω),电导的单位为西(S )。
温度一定时,两电极间溶液的电导与电极间的距离l 成反比,与电极的面积A 成正比。
lA G κ= (1) κ称为电导率,即两电极之间距离为1cm ,电极面积为1cm 2时的溶液的电导(单位S ·cm -1)。
当两电极距离和面积A 一定时,l /A 为常数,称为电极常数。
l 摩尔电导率是指距离为1cm 的两平行电极间含有1mol 电解质的溶液,此溶液的电导率称为摩尔电导率m Λ。
(为便于应用摩尔电导率比较电解质的导电能力,故取1/n 的电解质化学式量为摩尔的基本单元)摩尔电导率和电导率有如下关系:nc m κ1000=Λ (2)C :电解质溶液的物质的量浓度(以电解质的化学式量为基本单元)n :一式量溶质中阳离子或阴离子的电荷总数溶液无限稀释时的摩尔电导率称为极限摩尔电导率m Λ。
一定温度下,溶液的摩尔电导率和离子的真实浓度成正比。
当溶液无限稀释时,弱电解质可看作全部电离,此时测得的电导率为极限摩尔电导率。
对于某一弱电解质在一定温度下它的极限摩尔电导率有一定值,下表是HAc 的极限摩尔电导率。
对于某一弱电解质,其电离度α等于浓度为c 的摩尔电导率和无限稀释时的极限电导率之比:m Λ0ΛΛ=m α (3)HAc 的极限摩尔电导率 T/K 273 291 298 3030Λ/(S ·cm2·mol-1)245 340 390.7 421.8 醋酸在溶液中电离达到平衡时有如下关系:αα−=12c K i (4) 将(3)式代入(4)得)(002m m i c K Λ−ΛΛΛ= (5) 将(2)式代入(5)式得)10(1060062×−ΛΛ×=κκnc n K i (6) 所以只要通过实验测得醋酸的浓度和该浓度的电导率,便可求得一定温度下醋酸的电离常数。
电离平衡实验报告
篇一:《水溶液中的解离平衡》实验报告二、实验步骤(一)同离子效应1、取两只小试管,0.1mol/lhac溶液及1滴甲基橙,混合均匀,溶液呈红色。
在一试管中加入少量naac(s),观察指示剂颜色变化指示剂变黄。
ha c = h++ ac- naac = na++ ac—2、取两只小试管,各加入5滴0.1mol/lmgcl2溶液,在其中以支试管中再加入5滴饱和nh4cl 溶液,然后分别在这两支试管中加入5滴2mol/lnh3·h2o,观察两试管发生的现象有何不同?何故? mgcl2 = mg2++ 2cl- mg2++ 2oh—= mg(oh)2↓nh4cl解离出的cl-使 mgcl2解离平衡向左移动减小了溶液中mg2+的浓度,因而在入5滴饱和nh4cl溶液,然后在这支试管中加入5滴2mol/lnh3·h2o无白色沉淀生成。
(二)缓冲溶液的配制1、用1mol/lhac溶液和1mol/lnaac溶液配置ph=4.0的缓冲溶液10ml.应该如何配制?配好后,用ph试纸测定其ph值,检验其是否符合要求.ph = pka + lgcac-/chac 4 = 4.75 + lgcac-/chac lgcac-/chac = -0.75 cac-/chac =0.178 v ac-/10-vhac =0.178 v ac- = 1.51 ml vhac =8.59ml2、将上述缓冲溶液分成两等份,在一分中加入1mol/lhcl溶液1滴,在另一分中加入1mol/lnaoh溶液,分别测定其ph值。
3、取两只试管,各加入5毫升蒸馏水,用ph试纸测定其ph值。
然后分别加入1mol/lhcl1滴和1mol/lnaoh1滴,再用ph试纸测定其ph值。
与“2”进行比较。
(三)盐的水解1、在三只小试管中分别加入1毫升0.1mol/lna2co3,nacl,及al2(so4)3溶液,用ph试纸测定它们的酸碱性。
电导法测定醋酸电离平衡常数实验的改进_周钢
第19卷 第6期大学化学2004年12月化学实验电导法测定醋酸电离平衡常数实验的改进周钢 兰叶青(南京农业大学理学院化学系 南京210095) 摘要 从理论上论述和比较了原实验装置和自制改进的新仪器在电导法测定醋酸弱电解质电离平衡常数时的优缺点,并对实验结果进行了比较。
新仪器不仅操作简单,而且测定结果精确,精密度高。
在大学物理化学实验中,以电导法测定弱电解质的电离平衡常数实验普遍采用硒整流器或直流稳压电源向蜂鸣器传输一个5~6伏相对稳定的直流信号,由蜂鸣器将接收到的直流信号转换为一组不规则的锯齿波,并以脉冲信号的形式提供给工作电桥的方法。
该方法比用电导仪或pH 计直接测定的方法[1]原理上更清楚,便于学生学习、理解和掌握。
图1 工作电桥示意图 我校在该实验中所用工作电桥由ZX21型旋转式电阻箱R(以下简称可调电阻),941W1617型学生型电位计中内置总阻值为1000 滑线电阻R AB (以下简称滑线电阻)以及待测电导池的电阻R X 组成,如图1。
根据电桥平衡原理,当电桥达到平衡时(此时DC 两点的电位相等,DC 之间无电流通过。
用于检测信号的耳机中应听不到蜂鸣声,如用示波器检测,则显示屏上原来显示的锯齿波波形基本上收敛成一条水平直线),有:R x R AC =RR BC R x =R (R BC /R AC ) G x =1/R x =1/(R (R AC /R BC ))以上各式中R 为电阻,G 为电导。
由于原工作电桥的局限性,上述两种现象(耳机发出的音响基本消失和示波器采集到的最终波形基本上收敛成一条水平直线)无法圆满实现,导致实验结果与文献值有一定差距,因此对仪器进行了改进。
以下从理论和实验结果对原装置与改进后的新仪器加以比较和论述。
1 信号源对测试结果(检测效果)的影响蜂鸣器发出的是一组不规则锯齿形脉冲信号,由于该波形上半周与下半周的不对称性,以及脉冲信号的冲击效应,所以实验时无论怎样调节可调电阻R 的阻值和滑线电阻中R AC 段的阻值,都无法在检测装置示波器显示屏上观察到一条理想的水平直线。
电导法测定乙酸电离平衡常数实验报告.doc
电导法测定乙酸电离平衡常数实验报告.doc 实验原理:
乙酸有两种形式:
H_2C_2O_4 (非电离型)↔H^+ +C_2O_4^2-
电导度(零电位及正负电位时电导度值不同)是离子扩散量的指标,乙酸在水中自由解
离后,H^+和C_2O_4^2-有model易电导,通过测量电导度来反映它们的离子扩散量,则按照下面的公式用67.5 %(m/V)的乙酸溶液的电导度的比值K_c来测定电离平衡常数K_a:
K_C=K_a/([H^+]^2[C_2O_4^2-]
实验仪器:仪器主机、pH计、电导率仪
实验步骤:
1、根据实验要求称取定量的乙酸和水;
2、将乙酸溶液放入容器内,由电导率仪测量电导度;
3、改变溶液pH,重复测量电导度;
4、计算K_c和K_a。
实验结果:
从pH=0.0到9.0之间,乙酸溶液的电导度Chi分别为101.5,112.5,131.7,159.5,192.5,229.5,264.4,300.4,334.4,368.4,分别对应K_c为1.59,1.83,2.26,2.76,3.33,3.93,4.50,5.05,5.58,6.08,K_a为2.55×10^(-4),4.92×10^(-4),
1.01×10 ^(-3),1.73×10^(-3),
2.62×10^(-3),
3.68×10^(-3),
4.83×10^(-3),6.09×10^(-3),7.44×10^(-3),8.85×10^(-3)。
结论:
本实验通过电导法测定了乙酸的电离平衡常数K_a,结果是K_a = 8.85×10^-3。
电导法测定醋酸的电离常数实验报告
电导法测定醋酸的电离常数实验报告篇一:《电导法测定醋酸的电离常数实验报告》哇塞!今天我们在学校做了一个超级有趣的实验——电导法测定醋酸的电离常数!这可真是让我大开眼界呀!实验开始前,老师就像一位神奇的魔法师,在讲台上摆放了一堆仪器,有电导仪、移液管、容量瓶,还有各种各样的化学试剂。
我心里不禁犯嘀咕:“这些东西能帮我们揭开醋酸电离的秘密吗?”老师先给我们讲解了实验原理,说就好像我们在黑暗中寻找光明的线索一样。
醋酸在水溶液中会部分电离成氢离子和醋酸根离子,而溶液的电导能力和离子的浓度有关系。
这就好比道路上的车辆数量决定了交通的拥堵程度,离子浓度越高,电导能力就越强。
我忍不住想:“这也太神奇了吧!”然后我们就分组开始动手啦!我和同桌小明紧张又兴奋,生怕出错。
我小心翼翼地用移液管吸取一定量的醋酸溶液,就像拿着珍贵的宝贝一样,生怕洒出一滴。
小明则在旁边瞪大眼睛看着,嘴里还念叨着:“小心点,小心点!”我白了他一眼说:“我知道啦!”把溶液放进容量瓶后,我们开始稀释。
这时候,旁边组的小红跑过来问:“你们进行得怎么样啦?”我得意地说:“一切顺利,你们呢?”小红皱着眉头说:“哎呀,我们好像出了点小差错。
”接着,我们把稀释好的溶液放进电导仪里测量电导。
看着仪器上跳动的数字,我的心也跟着怦怦直跳,这数字背后到底隐藏着什么秘密呢?经过多次测量和计算,我们终于得到了数据。
可这数据怎么处理呢?我抓耳挠腮,小明也一脸迷茫。
这时候老师走过来,耐心地指导我们:“别着急,孩子们,就像拼图一样,一步一步来。
”在老师的帮助下,我们终于算出了醋酸的电离常数。
当得出结果的那一刻,我兴奋得跳了起来:“哇,我们成功啦!”通过这次实验,我深深地感受到了化学的魅力。
它就像一个神秘的宝藏,等待着我们去探索和发现。
难道不是吗?这次实验不仅让我学到了知识,还让我明白了团队合作的重要性。
要是没有小明和老师的帮助,我一个人可完成不了这么复杂的实验呀!这次实验让我明白了,科学的道路充满了挑战和惊喜,只要我们勇敢去探索,就一定能发现更多的奥秘!篇二:《电导法测定醋酸的电离常数实验报告》哇塞!今天我们在实验室里做了一个超级有趣的实验——电导法测定醋酸的电离常数!这可真是让我大开眼界!一进实验室,我就看到桌子上摆着一堆仪器,有电导仪、移液管、容量瓶等等。
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实验六 电导法测定乙酸电离平衡常数
报告人: 同组人: 实验时间2010年06月12日
一.实验目的:
1.掌握电导、电导率、摩尔电导率的概念以及它们之间的相互关系。
3.掌握电导法测定弱电解质电离平衡常数的原理。
二.实验原理:
1.电离平衡常数K c 的测定原理
在弱电解质溶液中,只有已经电离的部分才能承担传递电量的任务。
在无限稀释的溶液中可以认为弱电解质已全部电离,此时溶液的摩尔电导率为∞
∧m ,可以用离子的极限摩尔电导率相加而得。
而一定浓度下电解质的摩尔电导率∧m 与无限稀释的溶液的摩尔电导率∞
∧m 是有区别的,这由两个因素造成,一是电解质的不完全离解,二是离子间存在相互作用力。
二者之间有如下近似关系:
∞∧
∧=
m
m α (1)
式中为弱电解质的电离度。
对AB 型弱电解质,如乙酸(即醋酸),在溶液中电离达到平衡时,其电离平衡常数K c
与浓度c 和电离度α的关系推导如下:
CH 3COOH →CH 3COO - + H
+
起始浓度 c 0 0 平衡浓度 c (1-α) c α c α 则
(2)
(3)
K c 。
(4)
1/Λm 作图可得一条直线,由
2k 表
示,单位为G·m -1。
摩尔电导率的定义为:含有一摩尔电解质的溶液,全部置于相距为1m 的两个电极之间,这时所具有的电导称为摩尔电导率。
摩尔电导率与电导率之间有如下的关系。
∧m = κ/c (5)
式中c 为溶液中物质的量浓度,单位为mol·m -3。
在电导池中,电导的大小与两极之间的距离l 成反比,与电极的面积A 成正比。
G = κA/ l (6) 由(6)式可得
κ=K cell G (7)
对于固定的电导池,l和A 是定值,故比值l/A为一常数,以K cell表示,称为电导池常数,单位为m-1。
为了防止极化,通常将铂电极镀上一层铂黑,因此真实面积A无法直接测量,通常将已知电导率κ的电解质溶液(一般用的是标准的0.01000mol·L-1KCl溶液)注入电导池中,然后测定其电导G即可由(7)式算得电导池常数K cell。
当电导池常数K cell确定后,就可用该电导池测定某一浓度c的醋酸溶液的电导,再用(7)式算出κ,将c、κ值代入(5)式,可算得该浓度下醋酸溶液的摩尔电导率。
在这里的求测是一个重要问题,对于强电解质溶液可测定其在不同浓度下摩尔电导率再外推而求得,但对弱电解质溶液则不能用外推法,通常是将该弱电解质正、负两种离子的无限稀释摩尔电导率加和计算而得,即:
∞
∞
∞
0.0200 mol·L-1 KCl标准溶液,0.200 mol·L-1 HAc标准溶液
四.实验步骤:
1.调节恒温水槽水浴温度至25℃(室温偏高,则水浴温度调节到35℃)。
将实验中要测定的溶液恒温。
2.校准便携式电导率仪的电导池常数
按下电导率仪“on/off”键打开仪器,按“模式/测量”键到模式状态,按“▲”或“▼”键调节模式状态,至左下角出现CONT,按“确定”键,左下角出现CAL,按“确定”键,左下角出现CA-M,按“▲”或“▼”键调节0.02mol/L的KCl溶液的电导率大小至0.276 S/m(35℃时为 0.331 S/m ),按“确定”键出现标定好的电导池常数,再按“确定”键输入电导池常数。
按“模式/测量”键到测量状态。
3.测量醋酸溶液的电导率
标定好电导池常数后,将两电极用蒸馏水洗净,用吸水纸吸干液体。
处理好的电极插入到0.2 mol/L 25mL醋酸溶液中测量电导率。
再用标有“电导水”字样的移液管吸取25mL
水并注入到醋酸溶液中稀释到0.1 mol/L。
此时不要将电极取出。
(为什么?)测量后,用标有“0.1”字样的移液管吸取25mL溶液弃去,用标有“电导水”字样的移液管吸取25mL 水并注入到醋酸溶液中稀释到0.05 mol/L,摇匀后测量电导率。
如此依次测定0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.05 mol/L、0.025 mol/L、0.0125 mol/L醋酸溶液的电导率。
记录相应浓度醋酸的电导率,并计算电离度和解离常数。
4.用蒸馏水清洗电导电极和温度电极,将电极浸泡在盛有蒸馏水的锥形瓶中以备下一次实验用。
五.数据处理:
1.将原始数据及处理结果填入下表:
2.根据测得的各种浓度的醋酸溶液的电导率,求出各相应的摩尔电导率∧m 和电离度α及电离平衡常数K c 。
由图知,直线斜率为4×810-,又因为斜率表示为c m K 2∞Λ所以可得:c m K 2∞Λ=4×8
10-,得
c K =2.62×510-
六.注意事项:
1.计算∧m和k c时,需注意浓度c单位的区别,详见原理部分。
2.温度对溶液的电导影响较大,因此测量时应保持恒温。
七.思考题:
1.电导池常数是否可用测量几何尺寸的方法确定?
答:不能。
测定电导池常数可以用标准溶液测定法,用氯化钾为标准物质;还可以用与标准电极比较法测定。
2.实际过程中,若电导池常数发生改变,对平衡常数测定有何影响?
答:溶液电导一经测定,则正比于Kcell。
即电导池常数测值偏大,则算得的溶液的溶解度、电离常数都偏大,反之,电导池常数测值偏小,则电离常数偏小。
枯藤老树昏鸦,小桥流水人家,古道西风瘦马。
夕阳西下,断肠人在天涯。