仪器分析实验

实验一 乙酸的电位滴定分析及离解常数的测定

一、 实验目的

1． 通过醋酸的电位滴定，掌握电位滴定的基本操作和滴定终点的计算方法。 2． 学习测定弱酸常数的原理和方法，巩固弱酸离解平衡的基本概念。 二、 实验原理

电位滴定法是在滴定过程中根据指示电位和参比电极的电位差或溶液的pH 值的突跃来确定终点的方法。在酸碱电位滴定过程中，随着滴定剂的不断加入，被测物与滴定剂发生反应，溶液pH 值不断变化，就能确定滴定终点。滴定过程中，每加一次滴定剂，测一次pH 值，在接近化学计量点时，每次滴定剂加入量要小到0.10mL ，滴定到超过化学计量点为止。这样就得到一系列滴定剂用量V 和相应的pH 值数据。

常用的确定滴定终点的方法有以下几种。 （1）绘pH~V 曲线法 以滴定剂用量V 为横坐标，以pH 值为纵坐标，绘制pH~V 曲线。作两条与滴定曲线相切的45°倾斜的直线，等份线与直线的交点即为滴定终点，如图3-10（a ）所示。 （2）绘△pH/△V ～V 曲线法 △pH/△V 代表pH 的变化值一次微商与对应的加入滴定剂体积的增量（△V ）的比。绘制△pH/△V ～V 曲线的最高点即为滴定终点[图3-10(b)]。

（3）二级微商法 绘制（2

∆pH/△2

V

）～V 曲

线。（△pH/△V ）～V 曲线上一个最高点，这个最高点下即是2

∆pH /△2

V 等于零的时候，这就是滴定终点法。该法也可不经绘图而直接由内插法确定滴定终点[图3-10（c ）]。

确定滴定体积以后，从pH ～V 曲线上查出HAc 被中和一半时（1/2Ve ）的pH 值。此时，pH=pKa,从而计算出Ka 。醋酸在水溶液中电离如下：

其离解常数为]

[]

][[Ka HAc Ac H -+=

当醋酸被中和了一半时，溶液中：[Ac -]=[HAc]，根据以上平衡式，此时Ka=[H +]，即pKa=pH 。

因此，

-

++⇔Ac

H HAc

pH～V图中1

2Ve所处的pH值即为pKa，从而可求出醋酸的酸常数Ka。

三、仪器和试剂

仪器：pHS-3c型酸度计，电磁搅拌器，pH复合电极，10mL半微量碱式滴定管，100mL小烧杯，10.00mL 移液管，100mL容量瓶。

试剂：0.1mol/LHAc，0.1000mol/LNaOH标准溶液，pH=4.00（25℃）和pH=6.86（25℃）的标准缓冲溶液。

四、实验步骤

1．打开酸度计电源开关，预热30min。接好复合玻璃电极。

2．用pH=6.86（25℃）和pH=4.00(25℃)的缓冲溶液将pHs-3C型酸度计进行两点定位。

3．粗测：准确吸取醋酸试液10.00mL于100mL小烧杯中，再加水约20mL。放入搅拌磁子，浸入pH复合电极。开启电磁搅拌器（注意磁子不能碰到电极），用0.1000mol/LNaOH标准溶液进行滴定，1mL读数一次，待到超过化学计量点，初步确定滴定终点。

3. 细测：同上，准确吸取醋酸试液10.00mL于100mL小烧杯中，再加水20.00mL。放入搅拌磁子，浸入pH复合电极和甘汞电极。开启电磁搅拌器，用0.1000mol/LNaOH标准溶液进行滴定，滴定开始

时每点隔1mL读数一次，在1

2Vep处和化学计量点附近时间隔0.10mL读数一次，记录每个点对应的

体积和pH值。

4．数据处理

（1）根据记录的体积和pH值数据，计算各点对应的∆V和∆pH值（2）绘制pH－V和（∆pH/∆V）－V曲线，分别确定滴定终Vep。（4）二级微商法由内插法确定终点Vep。

（5）计算原始试液中醋酸的浓度，以g.L-1表示。

（6）在pH－V曲线上查出体积相当运1

2Vep的pH值，即为HAc的电离常数pKa,并与文献值比较

（

a

K

文献=1.76×5

10-），分析产生误差的原因。

（5）∆pH，∆V，∆pH／∆V,2∆pH/∆2V可计算或编程处理。

五、注意事项

1．pH复合电极在使用前必须在KCl溶液中浸泡活化24h，电极膜很薄易碎，使用时十分小心。2．切勿把搅拌磁子连同废液一起倒掉。

六、思考与讨论

1．用电位滴定法确定终点与指示剂法相比有何优缺点？

2． 当醋酸完全被氢氧化钠中和时，反应终点的pH 值是否等于7？为什么？

实验二 啤酒总酸的测定

一、目的要求：

1、了解电位滴定的特点及应用范围

2、掌握啤酒总酸的测定方法 二、实验原理：

啤酒中含有各种酸类200种以上，这些酸及其盐类物质控制着啤酒的pH 值和总酸的含量。(总酸度：所有酸性成分的总量，用每100mL 酒样所消耗的NaOH mmol 数来表示。)

啤酒总酸的检验和控制是十分重要的。“无酸不成酒”，啤酒中含适量的可滴定总酸，能赋予啤酒以柔和清爽的口感；但总量过高或闻起来有明显的酸味也是不行的，它是啤酒可能发生了酸败的一个明显信号。国标规定啤酒总酸度应＜2.6mmol/100mL 酒样，在实际生产中则控制在＜2.0mmol/100mL

酒样。

本实验利用酸碱中和原理，以NaOH 标准溶液直接滴定啤酒样品中的总酸。但因为啤酒是含磷酸盐的弱酸性溶液，有较强的缓冲能力，所以在化学计量点处没有明显的突越（如图所示），用指示剂指示的话不能看到颜色的明显变化。可以用pH 计在滴定过程中随时测定溶液的pH 值至pH =9时即为滴定终点。即使啤酒颜色较深也不妨碍滴定。

图 3

NaOH 滴定啤酒总酸滴定曲线

三、仪器与试剂：

1、仪器 pH S-3C 型酸度计、pH 复合电极、碱式滴定管、磁力搅拌器

2、试剂

① 浓度大约为0.1mol/LNaOH 标准溶液 ② 市售啤酒 四、实验步骤：

p H

V(ml)