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无机化学实验

无机化学实验. 实验十 醋酸电离度 和电离常数的测定. 实验目的：. 1 、测定醋酸的电离度和电离常数 2 、进一步掌握滴定原理、滴定操 作及正确地判定终点 3 、学习使用 pH 计。. 实验用品：. 仪 器： 滴定管 ( 碱式 ) 、移液管、锥形瓶、 容量瓶 、 烧杯、 pH 计 液体药品： HAc(0.20mol · L － 1 ) 、 NaoH 标准液、 酚酞指示剂. 实验原理：.

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无机化学实验

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Presentation Transcript

  1. 无机化学实验 实验十 醋酸电离度 和电离常数的测定

  2. 实验目的： 1、测定醋酸的电离度和电离常数 2、进一步掌握滴定原理、滴定操 作及正确地判定终点 3、学习使用pH计。

  3. 实验用品： 仪 器：滴定管(碱式)、移液管、锥形瓶、 容量瓶 、 烧杯、pH计 液体药品：HAc(0.20mol·L－1 )、 NaoH标准液、 酚酞指示剂

  4. 实验原理： 醋酸(CH3COOH或HAc )是弱电解质，在水溶液中存在以下电离平衡： HAc H+＋Ac- 其电离平衡关系式是 Ki=[H+][ Ac-]/[ HAc]

  5. 设醋酸的起始浓度为c，平衡时H+、 Ac- 、HAc的浓度分别为[H+]、[Ac-]、[HAc]。 电离度为α，电离常数为Ki 当电离平衡时， [H+]＝[Ac-] [HAc]＝c- [H+] 根据电离度定义得： α＝ [H+]/c × 100% 则: Ki=[H+]2 /(c-[H+]) 当α<5%时， c-[H+]≈c 则: Ki=[H+]2 /c

  6. 用pH计测定醋酸溶液的pH值， 根据 ：pH=－lg[H+] 求得：[H+]=10-pH 将[H+]代入α、Ki就可以计算它的电离度和电离常数

  7. 实验内容： 一、醋酸溶液浓度的测定 以酚酞为指示剂，用已知浓度的氢氧化钠标准溶液滴定醋酸的浓度，把结果填入下表一： 将标准NaOH溶液 放入碱式滴定管中，用移液管量取一定体积的未知浓度的醋酸溶液放入锥形瓶中，并加入2－3滴酚酞溶液。按照滴定操作滴定三次。

  8. 滴定序号 1 2 3 NaOH溶液的浓度/ mol·L－1 0、2000 HAc溶液的用量/mL  20、00 NaOH溶液的用量/mL  22、56 HAc溶液的浓度 mol·L－1 测定值  0、2256 平均值 表一

  9. 二、精确配制不同浓度的醋酸溶液 用移液管或酸式滴定管分别取25.00mL、5.00mL、2.50mL已测得准确浓度的醋酸溶液，把它们分别加入50mL容景瓶中。再用蒸馏水稀释到刻度，摇匀，（同容量瓶的使用）并计算出这三种醋酸溶液的准确浓度。

  10. 三、测定醋酸溶液的pH值，并计算醋酸的电离度和电离常数三、测定醋酸溶液的pH值，并计算醋酸的电离度和电离常数 用pH计测定四种醋酸溶液的pH值。把以上四种不同浓度的醋酸溶液分别加入4只洁净干燥的100mL烧杯中，按照由稀到浓的次序在pH计上分别测定它们的pH值，记录数据和室温。计算电离度和电离常数，将数据填入表二。

  11. 溶液编号 C/ mol·L－1 PH [H+] mol·L－1 α 电离平衡常数 测定值 平均值 1 原液 2  2、50mL 3 5、00mL 4 25、00mL  表二 室温： ℃

  12. 实验报告 一、实验目的 二、实验原理 三、数据记录及处理 ，以表格形式 四、问题讨论

  13. 酸度计简介 酸度计也称pH计，是用来测量溶液PH值的仪器，同时也可粗略测量电极电势。 酸度计的型号有多种，常用的有雷磁--25型．pHs—2型和pHS-3C、 pHS-3D型等。 pHS-P1型等。它们的原理相同，结构略有差异。

  14. 1、基本原理 酸度计主要是由参比电极(饱和甘汞电位)、测量电极(玻璃电极)和精密电位计三部分组成。 ①饱和甘汞电极：它由金属汞、氯化亚汞和饱和氯化钾溶液组成，电极反应是： Hg2Cl2+2e-=2Hg+2Cl- 甘汞电极的电势不随溶液的PH值变化而变化，在一定的温度和浓度下是一定值，在25℃时为0.245V。 饱和甘汞电极

  15. ② 玻璃电极：玻璃电极的电极电势随溶液的PH值的变化而改变。它的主要部分是头部的玻璃球泡，它是由特殊的敏感玻璃膜构成。薄玻璃膜对氢离子有敏感作用，当它浸入被测溶液内，被测溶液的氢离子与电极玻璃球泡表面水化层进行离子交换，玻璃球泡内层也同样产生电极电势。由于内层氢离子浓度不变，而外层氢离子浓度在变化。因此，内外层的电势差也在变化，所以该电极电势随待测溶液的pH值不同而改变。 E玻＝Eф玻+0.0591lg[H+]= Eф玻-0.0591pH

  16. ③将玻璃电极和甘汞电极一起浸在被测溶液中组成电池，并连接精密电位计。此时，甘汞电极作正极，玻璃电极作负极。即可测定电池电动势E。③将玻璃电极和甘汞电极一起浸在被测溶液中组成电池，并连接精密电位计。此时，甘汞电极作正极，玻璃电极作负极。即可测定电池电动势E。 E＝E正-E负 ＝E甘汞-E玻璃 ＝0.245－ Eф玻+0.0591pH 整理：pH＝（E+ Eф玻-0.245）/0.0591 从而测出pH值。

  17. 2、使用方法(pHS-3C型酸度计) （1） 使用前准备： ①接通电源，打开开关，预热30min。 ②将玻璃电极、甘汞电极插在电极夹上，把电极夹装在电极架立杆上，玻璃电极插入输入插口，甘汞电极引线连接在接线柱上（甘汞电极使用时，应把电极孔小橡皮塞及下端橡皮套拔去，不用时应把橡皮套套在下端）。

  18. （2）标正（ pH二点标正法） ①将选择开关置pH档， “斜率”旋钮旋至“100％”处。 “温度” 按钮置溶液温度。 ②用蒸馏水洗净电极，用滤纸吸干。将电极浸入PH7标准缓冲溶液中，待示值稳定后，调节“定位”旋钮，使仪器指示值为该标准缓冲溶液在额定温度下的标准pH值。

  19. ③ 取出电极，用蒸馏水洗净、吸干。根据待测pH值的样品溶液之酸碱性来选择用pH4或pH9标准缓冲溶液，把电极放入缓冲溶液中，示值稳定后，调节“定位”旋钮，使仪器指示值为该标准缓冲溶液在额定温度下的标准pH值。 • ④ 如测量精度要求较高，可按②、③重复操作数次。

  20. （ 3 ）简易标定法 如测量精度要求不高，可用简易标定法。 ①同（2）－①操作，将“斜率”旋钮旋至“100 ％”处。 ②用蒸馏水洗净电极，用滤纸吸干。根据待测PH值的样品溶液之酸碱性来选择用PH值相近的标准缓冲溶液，把电极放入缓冲溶液中，示值稳定后，调节“定位”旋钮，使仪器指示值为该标准缓冲溶液在额定温度下的标准PH值即可。

  21. （ 4 ）样品（未知）溶液pH值的测量 经标定后，仪器即可进行样品溶液pH的测定。在测定前，先将用蒸馏水洗净电极，用滤纸吸干。然后将电极放入待测溶液中，待示值稳定后，读数即为样品的PH值。（注意，此时各旋钮不能再动，否则需要重新标定）。 （5）测量完毕后，将电极拔出，用水冲洗干净后，擦干电极 。关闭电源，将酸度计放入仪器箱内。

  22. 3、注意事项： ①要十分注意玻璃电极的保护，轻拿轻 放。 ②每次更换测定液前，要将电极用水冲洗干净并擦干。 ③甘汞电极内要充满饱和氯化钾溶液，玻璃电极球泡不要污染。 ④玻璃电极在使用前要在蒸馏水中浸泡24小时。

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