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1、实验六实验六 甲基红酸离解甲基红酸离解 平衡常数的测定平衡常数的测定 1一、实验目的一、实验目的1、测定甲基红的酸离解平衡常数。2、掌握分光光度计和pH计(酸度计)的使用方法。2二、实验原理二、实验原理甲基红（对-二甲氨基-邻-羧基偶氮苯）的分子式为 ,是一种弱酸型的染料指示剂，具有酸（HMR）和碱（MR-）两种形式。它在溶液中部分电离，在碱性溶液中呈黄色，酸性溶液中呈红色。在酸性溶液中它以两种离子形式存在；34 它的离解平衡常数： 公式1由于HMR和MR两者在可见光谱范围内具有强的吸收峰，溶液离子强度的变化对它的酸离解平衡常数没有显著的影响，而且在简单CH3COOHCH3COONa缓冲体系中
2、就很容易使颜色在pH46范围内改变，因此比值MRHMR可用分光光度法测定而求得 5对一化学反应平衡体系，分光光度计测得的光密度包括各物质的贡献，由朗伯比尔定律式中：c为溶液的浓度，单位为mol.L-1， 为溶液的厚度，单位为cm时；为摩尔吸光系数，单位是L. mol-1.cm-16由此可推知甲基红溶液中总的光密度为： DA、DB分别为在HMR和MR的最大吸收波长处所测得的总的吸光度。A.HMR、A.MR-和B,HMR、B.MR-，分别为在波长A和B下的摩尔吸光系数。 公式2公式37各物质的摩尔吸光系数值可由作图法求得。例如首先配制出pH2的具有各种浓度的甲基红酸性溶液,在波长A分别测定各溶液的
3、光密度D，作Dc图，得到一条通过原点的直线。由直线斜率可求得A.HMR值，其余摩尔吸光系数求法类同，从而求出MR-与HMR的相对量。再测得溶液pH值最后按公式1求K值 8三、仪器与试剂三、仪器与试剂723型分光光度计 1台（带有自制恒温夹套）；PHS2型pH计 1台； 100ml容量瓶 6个；10ml移液管 3支； 0100温度计 1支。1、甲基红贮备液：0.5g晶体甲基红溶于300ml95的乙醇中，用蒸馏水稀释至500ml。2、标准甲基红溶液：取8ml贮备液加50ml95%的乙醇再用蒸馏水稀释至100ml。3、pH为6.84的标准缓冲溶液。4、CH3COONa (0.04mol.l-1) C
4、H3COONa (0.01mol.l-1) CH3COOH (0.02mol.l-1) HCl (0.1mol.l-1) HCl (0.01mol.l-1)9四、实验步骤四、实验步骤1、测定甲基红酸式（HMR）和碱式（MR-）的最大吸收波长。 测定下述两种甲基红总浓度相等的溶液的光密度随波长的变化，即可找出最大吸收波长。 第一份溶液（A）： 取10ml标准甲基红溶液，加10ml 0.1mol.l-1的HCl，稀释至100ml。此溶液的pH大约为2（不需测定），因此此时的甲基红以HMR存在。 第二份溶液（B）： 取10ml标准甲基红溶液和25ml 0.04mol.l-1 CH3COONa溶液稀释
5、至100ml，此溶液的pH大约为8 （不需测定），因此甲基红完全以MR-存在。 取部分A液和B液分别放在1cm的比色皿内，在400550nm之间每隔10nm测定它们相对于水的光密度。找出最大吸收波长A和B。102、检验HMR和MR-是否符合比耳定律，并测定它们在A、B下的摩尔吸光系数。 取部分A液和B液，分别各用0.01mol.l-1的HCl和CH3COONa稀释至原溶液的0.75、0.5、0.25倍及原溶液，为一系列待测液，在A、B下测定这些溶液相对于水的光密度。由光密度对溶液浓度作图，并计算两波长下甲基红HMR和MR-的A,HMR、A,MR-、B,HMR、B,MR-。1150ml烧杯内配置
6、1250ml烧杯内配置 用A溶液 用B溶液133、求不同pH下HMR和MR-的相对量。 在4个100ml容量瓶中分别加入10ml标准甲基红溶液和25ml 0.04mol.l-1的CH3COONa溶液，并分别加入50ml、25ml、10ml、5ml 0.02mol.l-1的CH3COOH，然后用蒸镏水定容。测定两波长下各溶液的光密度DA、DB，用pH计测定溶液的pH值。144个100ml容量瓶内配置15求pK 由于光密度是HMR和MR-之和，所以溶液中HMR和MR-的相对量用公式2和公式3方程组求得。再代入公式1，可计算出甲基红的酸离解平衡常数pK。 16五、思考题五、思考题 1、在本实验中，温度对实验有何影响？采取什么措施可以减少这种影响？2、甲基红酸式吸收曲线与碱式吸收曲线的交点称为“等色点”，讨论此点处光密度与甲基红浓度的关系。3、为什么要用相对浓度？为什么可以用相对浓度？4、在光密度测定中，应该怎样选择比色皿？17
