实验二 弱酸解离度和解离常数的测定(pH法)

实验二 弱酸解离度和解离常数的测定（pH 法）

一、实验目的

1．了解pH 法测定醋酸解离度和解离常数的原理和方法；

2．学习并掌握酸度计的使用方法，练习滴定管的基本操作和配制溶液。 二、实验原理

醋酸CH 3COOH 即HAc ，在水中是弱电解质，存在着下列解离平衡：

HAc （aq ） H +（aq ）+ Ac -（aq ）

其解离常数为:

[]HAc H Ac K HAc θ

+-⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦=

式1 如果HAc 的起始浓度为c ，平衡时[H +]=[Ac -

]=x ,由于，代入上式，得：

2

HAc

x K c x

θ

=

- 式2 在一定温度下，用pH 计（酸度计）测定一系列已知浓度的HAc 溶液的pH 值，按pH= -lg[H +]，

换算成[H +]，代入式2中，即可求得一系列对应HAc 浓度的解离常数HAc K θ

值，取其平均值，即为该温度下醋酸的解离常数。

α为解离度：

100%100%H x c c

α+⎡⎤⎣⎦=

⨯=⨯ 式3

三、实验用品

1．仪器与材料

奥立龙868型pH 计（附复合电极）， 烧杯（50mL ，4只，洁净，干燥）， 滴定管（25 mL ，酸式，碱式各一支），滴定台（附蝴蝶夹）。 2．试剂

醋酸HAc （0.1mol ·L -1 ），缓冲溶液。 四、实验步骤

1．系列醋酸溶液的配制

将已标定浓度的HAc 溶液装入酸式滴定管，然后从滴定管中分别放出3.00 mL ，6.00 mL ，12.00 mL ，24.00 mL 的HAc 溶液于4只干燥并编号的烧杯中（为什么？）注意：接近所要求的体积时，应逐滴滴加，以确保准确度。从另一支滴定管中向这4只烧杯中分别依次加入45.00 mL ，42.00 mL ，36.00 mL ，24.00 mL 蒸馏水，使各烧杯中的溶液的总体积均为48.00 mL ，待用。

2．奥立龙868型pH 计的校正调试

pH 计接通电源后，按“标定”键，然后通过 “︽”或“︾”键选择“7-4”范围两点法进行标定。首先用洗瓶中的蒸馏水将复合电极冲洗，并用吸水纸将电极轻轻擦拭吸干（注意保护好玻璃电极），然后放入pH=6.98 的混合磷酸盐缓冲溶液中，当显示屏左下方出现“readay ”后，按”“确定”键；接着重复上述电极的洗涤步骤，将电极放入pH=4.00的邻苯二甲酸氢钾，当显示屏再次出现“readay ”后按”“确定”键，pH 计即会自动完成校正。酸度计校正后，电极放入任意溶液中，显示屏就会出现该溶液的pH 值。

3．醋酸溶液 pH 值的测定

用pH 计由稀到浓依次测定先前配制的各HAc 溶液的pH 值。注意电极每次测定完一种溶液后都要洗涤、擦干，然后才能进行测定下一种溶液的操作。记录实验时的室温，算出不同浓度HAc 溶液的α值及HAc K θ

值，取平均值，即为HAc 解离常数K a 实验值。对于相差较大的数据，应重做。

五、数据记录和处理

测定时溶液的温度：℃

HAc

Kθ=

六、思考题

1．为什么要预先标定HAc的准确浓度？它对测定结果有何影响？。

2．配制不同的浓度HAc溶液时，烧杯是否要干燥，为什么？

3．测定不同浓度HAc溶液的pH值时，测定顺序应由稀到浓，为什么？

4．若溶液的浓度极稀，是否能用

2

HAc

H

K

c

θ

+

⎡⎤

⎣⎦

=求解离常数？为什么？