乙酸的电位滴定分析及其离解常数的测定

乙酸的电位滴定分析及其离解常数的测定

一、实验目的

（1）学习电位滴定的基本原理和操作技术。 （2）运用pH-V 曲线法确定滴定终点。 （3）学习弱酸离解常数的测定方法。 二、实验原理

乙酸CH 3COOH （简写为HAc ）为一种弱酸，其p K a = 4.74，当以标准碱溶液滴定乙酸试液时，在化学计量点附近可以观察到pH 值的突跃。

在试液中插入复合玻璃电极，即组成如下工作电池：

Hg ,Cl Hg )饱和KCl(试液HAc 玻璃膜/L)HCl(0.1mol AgCl Ag,22

该工作电池的电动势在pH 计上表示为滴定过程中的pH 值，记录加入标准碱溶液的体积V 和相应被滴定溶液的pH 值，然后由pH-V 曲线或（△pH/△V ）-V 曲线来求得终点时消耗的标准碱溶液的体积，也可用二次微分法，于△2pH/△V 2=0处确定终点。根据标准碱溶液的浓度、消耗的体积和试液的体积，即可求得试液中乙酸的浓度或含量。

根据乙酸的离解平衡：

-Ac H HAc +=+

其离解常数：

[HAc]

]

Ac ][H [K -a +=

当滴定分数为50%时，[HAc] =[Ac -]，此时

]H [K a +=， 即pH pK a =

因此，在滴定分数为50%处的pH 值，即为乙酸的p K a 值。 三、仪器

1. pH 计，复合玻璃电极。

2. 50mL 容量瓶，5mL 移液管，20mL 碱式滴定管。 四、试剂

1. 0.1000 mol/L 草酸标准溶液；

2. 0.1 mol/L NaOH 标准溶液（浓度待标定）；

3. 乙酸试液（浓度约0.1 mol/L ）；

4. 0.05 mol/L 邻苯二甲酸氢钾溶液，pH=4.00（20℃）；

5. 0.05 mol/L Na2HPO4 + 0.05 mol/L KH2PO4混合溶液，pH =

6.88（20℃）。 五、实验步骤

1. 打开pH 计电源开关，预热30min 。接好复合玻璃电极。

2. 用pH=6.88（20℃）和pH=4.00（20℃）的缓冲溶液对pH 计进行两点定位。

3. NaOH溶液的标定

准确吸取5.00mL草酸标准溶液于50mL小烧杯中，再加水约25mL。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），用待标定的NaOH溶液进行滴定，1mL读数一次，在滴定终点体积Vep处和化学计量点附近时（即pH变化较快时），每隔0.10mL读数一次，记录每个点对应的体积和pH值。

4. 乙酸含量和p K a的测定（仿照NaOH溶液标定中粗测和细测步骤）

准确吸取10.00mL乙酸试液于50mL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），用待标定的NaOH溶液进行滴定，1mL读数一次，在Vep处和化学计量点附近时（即pH变化较快时），每隔0.10mL读数一次，记录每个点对应的体积和pH值。

5. 数据处理。

(1). NaOH溶液的标定

①实验数据及计算

②作pH-V曲线，找出滴定终点体积V ep。

③计算NaOH标准溶液的浓度。

(2). 乙酸含量和离解常数K a的测定

①实验数据及计算

按照上述NaOH溶液浓度标定时的数据处理方法，求出终点V ep。

②计算乙酸原始试液中乙酸的浓度。

③在pH-V曲线上，查出体积相当于1

2ex

V

时的pH值，即为乙酸的p K

a

值。

六、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。

七、思考题

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？