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1、醋酸电离度、电离常数的测定醋酸电离度、电离常数的测定基础化学实验I（无机化学与化学分析实验）化学国家级实验教学示范中心化学国家级实验教学示范中心Northwest University1. pH计计的使用的使用-首次训练首次训练2. 滴定管滴定管的基本操作的基本操作-巩固练习巩固练习实验技能训练要点一、实验目的一、实验目的二、实验原理二、实验原理三、仪器和药品三、仪器和药品四、实验内容四、实验内容五、思考题五、思考题六、实验拓展六、实验拓展实验目的实验目的1.了解用了解用pH计法计法测定醋酸的电离度和电离常数的测定醋酸的电离度和电离常数的 原理和方法。原理和方法。2.加深对加深对弱电解质电离平
2、衡弱电解质电离平衡的理解。的理解。3.学习学习pH计的使用方法。计的使用方法。4.练习练习滴定滴定的基本操作。的基本操作。实验原理实验原理醋酸是弱醋酸是弱电解解质，在水溶液中存在下列，在水溶液中存在下列电离平衡：离平衡： HAc H+ + Ac-其其电离平衡常数表达式离平衡常数表达式为： 若若HAc的起始的起始浓度度为c，忽略水，忽略水电离所提供离所提供H+的量，的量，则达到平衡达到平衡时溶液中溶液中: 则：则：（为醋酸电离度）为醋酸电离度） 在一定温度下，用在一定温度下，用pH计测定一系列已知定一系列已知浓度的醋酸度的醋酸溶液的溶液的pH，根据，根据 。带入上式中即可求的相入上式中即可求的相
3、应的的Ki和和值。取求得的。取求得的Ki值的平均的平均值，即，即为该测定温度下醋酸的定温度下醋酸的电离常数。离常数。 的关系，求出相的关系，求出相应的的仪器和药品仪器和药品25行酸度计行酸度计酸式酸式/碱式滴定管碱式滴定管HAc（0.2 molL-1） NaOH（0.100 molL-1） NaAc（0.100 molL-1） HCl（0.1molL-1） 缓冲溶液（缓冲溶液（pH=4.01） 待测弱酸溶液待测弱酸溶液 酚酞酚酞 实验内容实验内容 震荡震荡滴定滴定注入注入酚酞酚酞读数读数1、醋酸溶液浓度的标定、醋酸溶液浓度的标定 用移液管精确量取用移液管精确量取25.00 mL HAc（0.2
4、 molL-1）溶液，分别注入两只溶液，分别注入两只50mL锥形瓶中锥形瓶中,各加入各加入2滴滴酚酞酚酞指示剂。分别用标准指示剂。分别用标准NaOH溶液滴定至溶液呈溶液滴定至溶液呈浅红色浅红色，经摇荡后半分钟不消失，分别记下滴定前和的滴定经摇荡后半分钟不消失，分别记下滴定前和的滴定终点时滴定管中终点时滴定管中NaOH液面的读数，算出所用液面的读数，算出所用NaOH溶液的体积，从而求出醋酸的精确浓度。溶液的体积，从而求出醋酸的精确浓度。实验步骤实验步骤2、不同浓度的醋酸溶液的配制和、不同浓度的醋酸溶液的配制和pH值的测定值的测定 在在4只干燥的只干燥的100 mL烧杯中，用酸式滴定管分烧杯中，用
5、酸式滴定管分别加入已标定的醋酸溶液别加入已标定的醋酸溶液48.00 mL、24.00 mL、6.00 mL、2.00 mL，接近所要刻度时应一滴一滴地加入。，接近所要刻度时应一滴一滴地加入。再从另一盛有去离子水的滴定管（酸式或碱式均可）再从另一盛有去离子水的滴定管（酸式或碱式均可）往后面三只烧杯中分别加入往后面三只烧杯中分别加入24.00 mL、42.00 mL、46.00 mL去离子水（使各溶液的体积均为去离子水（使各溶液的体积均为48.00 mL），并混合均匀，求出各份醋酸溶液的精确浓度。），并混合均匀，求出各份醋酸溶液的精确浓度。溶液编号溶液编号cpHH+电离常数电离常数Ka测定值测定值
6、平均值平均值123用用pH计分别测定上述各种醋酸溶液（由稀到浓）计分别测定上述各种醋酸溶液（由稀到浓）的的pH，记录各份溶液，记录各份溶液pH及实验室的温度，计算各溶及实验室的温度，计算各溶液中醋酸的电离度及其电离常数，记入下表：液中醋酸的电离度及其电离常数，记入下表：3、醋酸、醋酸-醋酸钠缓冲溶液醋酸钠缓冲溶液pH的测定的测定 取取25 mL已标定的已标定的HAc（0.1 molL-1）溶液和）溶液和NaAc（0.10 molL-1）溶液，注入烧杯中混合均匀，用）溶液，注入烧杯中混合均匀，用pH计计测定此缓冲溶液的测定此缓冲溶液的pH，计算此溶液的电离度，然后加入，计算此溶液的电离度，然后加
7、入0.5 mL HCl（0.1molL-1）溶液，搅拌后用）溶液，搅拌后用pH计测定其计测定其pH值，再值，再加入加入1 mL NaOH（0.1 molL-1）溶液）溶液 ，搅拌后用，搅拌后用pH计测定其计测定其pH值。将值。将c 上所得的计算值和实验值进行比较。上所得的计算值和实验值进行比较。4、未知弱酸电离常数测定、未知弱酸电离常数测定 取取25 mL某弱酸的稀溶液，用某弱酸的稀溶液，用NaOH溶液滴定至终点，溶液滴定至终点，然后再加入然后再加入25 mL该弱酸溶液，混合均匀，测定该弱酸溶液，混合均匀，测定pH值，计算值，计算该弱酸的电离常数。该弱酸的电离常数。思考题思考题1、不同浓度的醋
8、酸溶液的电离度是否相同？、不同浓度的醋酸溶液的电离度是否相同？ 电离常数是否相同？电离常数是否相同？2、电离度约大，、电离度约大，“酸度越大酸度越大”，这句话是否正确，这句话是否正确？3、若所用醋酸溶液的浓度极稀是否还能用、若所用醋酸溶液的浓度极稀是否还能用Ka H+2/c求电离常数？求电离常数？4、测定醋酸的、测定醋酸的Ka时，醋酸溶液的浓度必须精确测时，醋酸溶液的浓度必须精确测 定，而测定未知酸的定，而测定未知酸的Ka时，酸和碱的浓度都不时，酸和碱的浓度都不 必测定，只要正确掌握滴定终点即可，这是为必测定，只要正确掌握滴定终点即可，这是为 什么？什么？ 参考文献参考文献1 马晓光. 醋酸电
9、离度和电离常数的实验测定, 赤峰学院学报(自然科学版), 2009,25(10), 15-162 李晓莉, 陈彦玲. 测定醋酸电离度和电离常数的两种微型方法的比较研究, 内蒙古民族大学学报, 2009,15(4), 123-1253 陈彦玲, 王彬彬, 蔡艳, 任霞. 醋酸电离度和电离常数测定方法的比较研究2009,28(4), 39-4218实验拓展实验拓展分光光度法测定溴甲酚绿的电离常数分光光度法测定溴甲酚绿的电离常数 溴溴甲甲酚酚绿绿是是弱弱酸酸型型指指示示剂剂，简简写写为为Hin，分分子子结结构构式式如如图所示：图所示： HInIn时时溴溴甲甲酚酚绿绿在在缓缓冲冲溶溶液液中中的的吸吸光光度度可可由由下下式计算：式计算： 通过缓冲溶液的通过缓冲溶液的ApH图可找出对应于图可找出对应于AA(HCl)A(NaOH)/2的的pH值，此值，此pH值即为溴甲酚绿的值即为溴甲酚绿的pKa值，值，计算计算Ka。溴甲酚绿在溴甲酚绿在0.1 molL-1 HCl(表示表示) 0.1 molL-1 NaOH(表示表示)中的光吸收曲线中的光吸收曲线
