实验五-乙酸解离度和解离常数的测定(1)(1)

实验五 乙酸解离度和解离常数的测定

一、【实验目的】

1、 学习用pH 计测定乙酸解离常数的原理和方法；

2、 加深对弱电解质解离平衡等基本概念的理解；

3、学会酸度计、吸量管和容量瓶的正确使用。 二、【实验原理】

乙酸（以HOAc 表示）是弱电解质，在水溶液中存在以下解离平衡： HOAc H+＋OAcˉ 起始浓度 c 0 0

平衡浓度 c （HOAc ） c （H +） c （OAcˉ） 解离常数表达式为：

K θ（HOAc ）为乙酸

解离常数。

严格地说，离子浓度应该用活度来代替，但乙酸的稀溶液中，离子浓度与活度近似相等。如果在上式中忽略由水解离所提供的H +量，则达到平衡时溶液中c(H +)=c(OAc —)（为了简便，式中c θ省略），代入（1）中

)2()

H (c c )

H (c HOAc (K 2 +

+-=）θ

解离度α：测定已知浓度HAc 溶液的pH 值，便可算出它的解离度。

c

)H (c +=α

配制一系列已知浓度的乙酸溶液，在一定温度下，用酸度计测定其pH ，根据pH=-lgc （H +）求算c （H +）。实际上，酸度计所测得的pH 反映了溶液中H +的有效浓度，即H +的活度值，在本实验中忽略这种差别。将C(H +)代入（2）式中，即可求得一系列K θ值，其平均值即为该温度下的解离常数。 三、【仪器和药品】

仪器：pHS-3C 型pH 计，复合电极，烧杯（50mL ，5个），吸量管（20mL ，1只），容量瓶（50mL ，5只） 药品：HOAc(0.1000mol·L-1) 材料：碎滤纸

四、【实验步骤】

（1）配制不同浓度的乙酸溶液 用吸量管分别取5.00mL ，10.00mL ，15.00m ，20.00，25.00mL 标准的0.1000 mol·L -1HOAc 溶液，加入编成1～5号的5个50mL 容量瓶中，再用去蒸馏水稀释至刻度，摇匀。算出此3瓶HOAc 溶液的浓度。

（2）测定乙酸溶液的pH 值

把以上稀释的5种不同浓度的HOAc 溶液，分别放入编成1～5号的5个干燥的50mL 烧杯中，按由稀到浓的次序用酸度计分别测定它们的pH 值，记录数据和室温。计算解离度和解离常数。

)1(c /)HOAc (c c /)OAc (c ·c /)H (c )HOAc (K a θ

θ

θθ-+=

实验数据处理表

（1）根据)

H (c c )

H (c HOAc (K 2+

+-=）θ

计算K θ值，及K θ的平均值。 （2）计算乙酸解离度，根据实验结果总结乙酸解离度、解离常数与其浓度的关系。

（3）要求写出一组数据的全部运算方法与过程。其他各组数据只要求将运算结果填入表中即可。

（4）求算相对误差并分析误差产生的原因（文献值：25℃时 K θ (HAc) =1.76×10-5

）。

六、【思考题 】

1. 不同浓度的HOAc 溶液的解离度α是否相同，为什么？

2. 若改变所测HOAc 溶液的浓度，其解离度和解离常数有无变化？

3.测定不同浓度HAc 溶液的pH 值时，为什么按由稀到浓的顺序？

4.若HAc 溶液浓度很稀，能否应用下列近似公式： )

H (c c )

H (c HOAc (K 2++-=

）θ

求解离常数？为什么？

PHS-3C 型精密pH 计的使用方法

一、开机前准备

1、电极埂旋入电极梗插座，调节电极夹到适当位置；

2、复合电极夹在电极夹上，拉下电极前端的电极套；

3、拉下橡皮套，露出复合电极上端小孔；

4、用蒸馏水清洗电极。 二、开机

1、电源线插入电源插座；

2、按下电源开关，电源接通后，预热30min 接着进行标定。 三、标定

仪器使用前、先要标定。一般情况下仪器在连续使用时，每天要标定一次。

测定时溶液的温度 ： ℃ 标准HOAc 溶液的浓度： mol·L -1

烧杯编号

HAc 的体积

/mL

配制溶液的浓度/ mol·L -1

测得的pH 值

c(H +

) / mol·L -1

α( HOAc)

K θa ( HOAc)

1 5.00

2 10.00

3 15.00

4 20.00

5 25.00

K θ平=

1、在测量电极插座处拔去短路插头；

2、在测量电极插座处插上复合电极；

3、把选择开关旋钮调到pH 档；

4、调节温度补偿旋钮，使旋钮白线对准溶液温度值；

5、把斜率旋钮顺时针旋到底；

6、把用蒸馏水清洗过的电极插入pH=6.86的缓冲溶液中；

7、调节定位旋钮，使仪器显示读数与该缓冲溶液当时温度下的pH值相一致；

8、用蒸馏水清洗电极，用滤纸擦干，再插入pH=4.00(或pH=9.18)的标准缓冲溶液中，调节斜率旋钮使仪器显示读数与该缓冲液中当时温度下的pH值一致；

9、重复6～8直至不用再调节定位或斜率两调节旋钮为止。

四、测量pH值

1、被测溶液与定位溶液温度相同时，测量步骤如下：

①用蒸馏水清洗电极头部，用滤纸擦干；

②把电极浸入被溶液中，用玻璃棒搅拌溶液，使溶液均匀，在显示屏上读出溶液的pH值。

2、被测溶液与定位溶液温度不相同时，测量步骤如下：

①用蒸馏水清洗电极头部，用滤纸擦干；

②用温度计测出被测溶液的温度值；

③调节“温度”旋钮，使白线对准被测溶液的温度值；

④把电极插入被测溶液内，用玻璃棒搅拌溶液，使溶液均匀后读出该溶液的pH值。

注意事项：

1、取下电极护套后，应避免电极的敏感玻璃泡与硬物接触，因为任何破损或擦毛都会使电极失效；

2、电极不使用时，拉上橡皮套，防止补充液干涸；

3、电极使用完毕后从测量电极插座处拔去，将短路插头插入；

4、将使用后的电极置于3mol/L氯化钾溶液中浸泡；

5、关闭电源，将仪器擦拭干净。