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醋酸电离度和电离常数的实验测定
一、实验目的:
1测定醋酸的电离度和电离常数
2学习滴定原理,滴定操作及正确判断滴定终点
3学习使用PH计
二、实验原理
醋酸是弱电解质,在水溶液中存在以下电离平衡
HAC?H+ +AC-
在一定温度下,达到电离平衡时,
K= c(CH3COO-)*c(H+)/c(CH3COOH)
HAC ? H+ +AC-
起始浓度???? C ?0??? 0
平衡浓度? C-Cα?Cα?Cα
K = c(CH3COO-)*c(H+)/c(CH3COOH)=Cα*Cα/(C-Cα)
当α<5%时,1–α=1
K=Cα2
[H+]=Cα
K=C([H+]/C)2=[H+]2/C
PH=-log[H+]
[H+]=10-PH
三、实验内容
1、醋酸溶液浓度的测定
用吸量管吸取10.00ml醋酸溶液3份,分别置于250ml锥形瓶中,各加入2-3滴酚酞,用标准NaOH溶液(C( NaOH)=0.20mol/L)滴定至溶液呈粉红色,半分钟不褪色,即达到终点。记下NaOH体积数,重复3次,取平均值。(要求每次所用NaOH溶液体积之差不超过±0.05ml)
2、配制不同浓度的醋酸溶液
3、测定醋酸的PH值,计算醋酸溶液的α
[注] 测定中电极不必用蒸馏水冲洗,只需用滤纸吸干电极上残留液或用下一待测液冲洗电极,便可进行溶液测定。
四、基本操作
1碱式滴定管的检查、清洗、润洗装液排气泡,调“0”。
2使用PH计。
实验乙酸电离常数的测定
一、实验目的
1.?学会用pH计(酸度计)测定乙酸电离常数的方法。
2.?加深对弱电解质电离平衡的理解。
3.?学习pH计的使用方法。
4.?练习滴定的基本操作
二、实验原理
醋酸是弱电解质,在水溶液中存在以下电离平衡
HAc→H++Ac-
起始浓度(mol·L-1)??????????c??? 0? 0
平衡浓度(mol·L-1)??????????? c-ca?ca ?ca
代入平衡式得
Ka=[H+][Ac-]/[HAc]=[ca]2/(c-ca)=ca2/(1-a)
当a小于5%时,c-ca≈c,所以Ka≈[H+]2/[HAc]
式中,Ka表示弱酸的电离常数;c表示弱酸的起始浓度;a表示弱酸的电离度。
在一定温度下,用pH计测定一系列已知浓度的HAc的pH,按pH=—lg[H+]换算为[H+],根据[H+]=ca即可求得醋酸的电离度a和ca2/(1-a)值。在一定温度下,ca2/(1-a)值近似地为一常数,所取得的一系列ca2/(1-a)的平均值,即为该温度时醋酸的电离常数K。
三、仪器和药品
(1)仪器pH计:量液管(10ml、5ml)各1支;移液管(50ml)1支;烧杯(50ml)4只;容量瓶(100ml)3只;锥形瓶(250ml)2只;洗瓶;铁架;滴定管夹;小滴管;洗耳球。
(2)药品?NaOH标准溶液;HAc溶液(约0.2mol·L-1,准确至三位有效数字);酚酞;标准缓冲溶液(pH=6.86、pH=4.00)。
四、实验内容
1.用NaOH标准溶液标定0.2mol·L-1HAc溶液
用移液管吸取两份25mL、0.2mol·L-1HAc溶液,分别置于两只250ml的锥形瓶中,各加入2滴酚酞指示剂。分别用标准NaOH溶液滴定至溶液呈微红色,半分钟内不褪色为止,记下所用NaOH溶液的毫升数。计算HAc溶液的浓度,准确至有效数字三位。这一步实验视实际时间而定,若时间紧实验室准备好已知浓度的醋酸溶液。
2.?配制不同浓度的HAc溶液
用移液管分别取5.00ml、10.00ml、50.00ml已测得准确浓度的HAc溶液,分别加入3只100ml容量瓶中,用去离子水稀释至刻度,摇匀,并计算出三个容量瓶中HAc溶液的准确浓度。将溶液从稀到浓排序编号为:1、2、3,原溶液为4号。
3.?测定HAc溶液的pH
把以上四种不同浓度的HAc溶液分别加入四只洁净干燥的50ml烧杯中,按由稀到浓的顺序在pH计上分别测定它们的pH。
五、数据记录及数据处理
表3-1 HAc标准溶液的标定
NaOH浓度(mol/L)
HAc体积(mL)
25.00
NaOH用量
起始读数(mL)
终点读数(mL)
计算出用量(mL)
计算HAc的平均浓度
表3-2?实验数据记录及处理
烧杯编号
c(mol·L-1)
pH
[H+](mol·L-1)
电离常数K
测定值
平均值
1
1/20cHAc
2
1/10cHAc
3
1/2cHAc
4
cHAc
25℃醋酸Ka的文献值为1.76×1015
六、思考题
1.?若所用HAc溶液的浓度极稀,是否还能用近似公式Ka=[H+]2/[HAc]来计算Ka?为什么?
2.?改变所测HAc溶液的浓度或温度,则它的电离常数有无变化?
3.?烧杯是否必须烘干?还可以做怎样的处
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