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一、弱酸的解离常数的测定. 一 、 实验目的. 1. 掌握 pH 值法测定弱酸解离平衡常数的 原理和方法,进一步加深对解离常数的理解。 2. 熟悉酸度计的使用方法。 3. 巩固移液管的基本操作,学习容量瓶的使用。. 二 、 实验原理. (一)测定一定浓度醋酸溶液的 pH 值,求算电离常数 醋酸在水溶液中存在下列电离平衡: HAc H + + Ac - 其电离常数的表达式为:
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一、实验目的 1.掌握pH值法测定弱酸解离平衡常数的 原理和方法,进一步加深对解离常数的理解。 2.熟悉酸度计的使用方法。 3.巩固移液管的基本操作,学习容量瓶的使用。
二、实验原理 (一)测定一定浓度醋酸溶液的pH值,求算电离常数 醋酸在水溶液中存在下列电离平衡: HAc H+ + Ac- 其电离常数的表达式为: (1) 设醋酸的起始浓度为c,平衡时c (H+) = c ( Ac-) = x,代入上式(1),可得到: (2)
在一定温度下,用酸度计测定一系列已知浓度的醋酸的pH值,根据pH= -lg c(H+),换算出c(H+),代入式(2)中,可求得一系列对应的值,取其平均值,即为该温度下醋酸的电离常数。
三、仪器和药品 仪器: 酸度计、复合电极;50 mL小烧杯4个、50 mL量筒一个,移液管(25mL1支),吸量管(5mL1支), 容量瓶(50 mL 4个 ),洗耳球1个,洗瓶,滤纸片。 药品: HAc(已标定)、缓冲溶液(校正、定位液pH = 6.86,pH = 4.01)。
四、实验步骤 1.配制不同浓度的醋酸溶液 分别吸取2.50mL、5.00mL 、25.00mL已知准确浓度的HAC 溶液,把它们分别加入三个50mL容量瓶中,然后加蒸馏水至标线,摇匀,即得所配制的溶液。另取未稀释的HAc溶液约50.00mL, 得到四种浓度不同的溶液,由稀到浓依次编号为1、2、3、4。
2.醋酸溶液pH值的测定 将所配制的溶液分别倒入四个洁净、干燥的100mL小烧杯中(或用所配制的溶液淌洗3次后的50mL小烧杯中),按由稀到浓的顺序在pH计上分别测定它们的pH值,记录各份溶液的pH值及实验时的温度。计算各溶液中醋酸的电离常数。
五、实验现象(数据)记录与处理: 1 备注: 本实验需带计算器。
六、注意事项 1. 已知准确浓度醋酸溶液的配制与标定:先配成浓度约 0.2 mol. L-1的醋酸溶液,再用NaOH标准溶液、以酚酞作指示剂进行标定。 2. 标准NaOH溶液的配制与标定:先配成近似浓度约 0.2mol. L-1的NaOH溶液,而后用基准物质进行标定(草酸或邻苯二甲酸氢钾)。 3. 不同浓度醋酸溶液的精确配制:移液管或吸量管、容量瓶。
4. 将所配制的溶液分别倒入四个洁净、干燥的100mL小烧杯中(或用所配制的溶液淌洗3次后的50mL小烧杯中),以免醋酸溶液的浓度发生变化。 5. 按由稀到浓的顺序在pH计上分别测定它们的pH值,减小测量误差。 6. 使用酸度计时要注意电极的冲洗。
七、思考题 1.改变HAC溶液的浓度或温度,其解离度和解离常数有无变化?若有变化,会发生怎样的变化? 2.“解离度越大,酸度就越大”。这种说法是否正确?为什么? 3.若所用HAC溶液浓度很稀,是否还能用Ka=Cα2求算解离常数?为什么? 4.用pH计测定溶液中pH值,应注意那些事项?为什么要控制从稀到浓的次序进行?
附:酸度计(pHS-25)型结构和使用方法 操作步骤 (1)开机:按下电源开关,电源接通后,预热10 min。 (2)仪器选择开关置“pH”档或“mV”档。 (3)标定:仪器使用前先要标定。一般说,如果仪器连续使用,只需最初标定一次。具体操作分二种: ① 一点校正法——用于分析精度要求不高的情况。
1) 仪器插上电极,选择开关置于pH档。 2) 仪器斜率调节器在100%位置(即顺时针旋到底)。 3)选择一种最接近样品pH值的缓冲溶液(pH = 7),并把电极放入这一缓冲溶液中,调节温度调节器,使所指示的温度与溶液的温度相同,并摇动试杯,使溶液均匀。 4)待读数稳定后,该读数应为缓冲溶液的pH值, 否则调节定位调节器。 5)清洗电极,并吸干电极球泡表面的余水。
② 二点校正法——用于分析精度要求较高的情况。 1)仪器插上电极,选择开关置于p档,仪器斜率调节器调节在100%位置。 2)选择二种缓冲溶液(也即被测溶液的pH值在该二种之间或接近的情况,如pH = 4和pH = 7)。 3)把电极放入第一缓冲溶液(pH = 7),调节温度调节器,使所指示的温度与溶液相同。 4)待读数稳定后,该读数应为缓冲溶液的pH值,否则调节定位调节器。 5)把电极放入第二种缓冲溶液(如pH = 4),摇动试杯使溶液均匀。
6)待读数稳定后,该读数应为缓冲溶液的pH值,否则调节定位调节器。 7)清洗电极,并吸干电极球泡表面的余水。 8)测量仪器标定后即可用来测量被测溶液。 ① 定位调节旋钮及斜率调节旋钮,不应变动。 ② 将电极夹向上移出,用蒸馏水清洗电极头部,并用滤纸吸干。 ③ 把电极插在被测溶液内,摇动试杯使溶液均匀,读数稳定后,读出该溶液的pH值。