实验六醋酸离解度及离解平衡常数的测定
一、目的要求
1、掌握用酸度计法测定醋酸离解度和离解平衡常数的原理和方法。 2、掌握移液管、容量瓶的使用。
3、了解酸度计的构造及测定pH值的原理。 二、实验原理
醋酸是弱电解质,在溶液中存在如下离解:
HAc=H++Ac-
离解达平衡时,标准离解平衡常数Kaθ表示为
Ka(cH/c)(cAc/c)cHAc/c(1) 式中各浓度均为平衡浓度,c为标准浓度。以c代表HAc的起始浓度,则cHAcccH,而
cHcAc将此代入式(1)得 Ka(cH/c)2(ccH)/c(2) 当离解度小于5%,ccHc,c=1.0mol?L-1 (2)式可写作:Ka2cHc(3) HAc的离解度α可以表示为 cHc100%(4) 醋酸溶液的起始浓度c可以用标准NaOH溶液滴定测得。在一定温度下用酸度计测定醋酸溶液的pH值,代入(3)、(4)式即可求得离解平衡常数和离解度。 三、实验用品 仪器:酸度计,碱式滴定管,20.00mL移液管,10.00mL吸量管,50mL容量瓶,。 试剂:0.1mol·L-1HAc,0.1mol·L-1NaOH标准溶液[1],酚酞指示剂。 四、实验步骤 1.标定HAc溶液浓度 用移液管移取20.00mL0.1mol·L-1HAc溶液于250mL锥形瓶中,加入2滴酚酞指示剂。用NaOH标准溶液滴定此溶液至呈微红色,30s不褪色即为终点。记下所用的NaOH溶液体积。平行测定3份,数据填入表1中。
2.配制不同浓度HAc溶液 用吸量管分别取2.50mL、5.00mL、10.00mLHAc溶液于三个洁净的50mL容量瓶中(分别标为1、2、3号),加去离子水稀释到刻度,摇匀。
3.测定HAc溶液pH值
用四只洁净干燥的50mL烧杯(标为1、2、3、4号),分别取上述三种浓度的HAc溶液(分别对应标号为1、2、3号烧杯))及一份未稀释的HAc标准溶液(对应4号烧杯),按浓度由稀至浓顺序测定它们的pH值,数据填入表2。
五、数据记录与结果处理
根据表1的数据,计算HAc溶液的浓度。完成表2.
表1HAc溶液浓度标定 滴定序号 1 2 NaOH溶液浓度/mol·L-1 NaOH溶液体积/mL 初读数 终读数 V HAc溶液的浓度 测定值 c/mol?L-1 平均值 表2HAc溶液pH的测定及Kaθ和α计算
3 C(HAc) 编号 1 2 3 4 C(H+) pH mol·L -1mol·L -1α Kaθ 测定值 平均值 六、思考与讨论 1.根据实验结果讨论HAc离解度和离解平衡常数与其浓度的关系,如果改变温度和浓度,对HAc的离解度和离解平衡常数有何影响? 2.在测定一系列同一种电解质溶液的pH时,测定的顺序按浓度由稀到浓和由浓到稀,结果有何不同? 注释 -1[1]0.1mol·LNaOH标准溶液实验室已标定。若没有标定,根据实验室准备的基准物,参照实验五标定。
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