3甲基红的酸离解平衡常数的测定.docVIP

韩山师范学院化学系化学专业物化实验课实验报告 班级 学号23 姓名高旺珠 同组 陈红乳、 吴和生 评分 实验日期: 2004年3月17日室温24.0。C 气压 101.35*103Pa 教师 实验题目：甲基红的酸离解平衡常数的测定 实验目的：1、测定甲基红的酸离解平衡常数。 　　　　 2、进一步掌握分光光度计和pHS－3C pH计的使用方法。 实验原理： 甲基红（对－二甲氨基－邻－羧基偶氮苯）的分子式为： 是一种弱酸型的染料指示剂，具有酸（ＨＭＲ）和碱（ＭＲ－）两种形式，它在溶液中部分电离，在碱性溶液中呈黄色，酸性溶液中呈红色。在酸性溶液中它以两种离子的形式存在，简单地写成： ＨＭＲ Ｈ＋＋ＭＲ－ 　　　　 甲基红的酸形式 甲基红的碱形式 其离解平衡常数为：Ｋ＝ 　　　　　　　　　pK＝pH－lg 由于ＨＭＲ和ＭＲ－两者在可见光谱范围内具有强的吸收峰，溶液离子强度的变化对它的酸离解平衡常数没有显著影响，而且在简单ＣＨ3ＣＯＯＨ－ＣＨ3ＣＯＯＮa缓冲体系中就很容易使颜色在pH＝4~6范围内改变，因此比值[MR－]／[HMR]可用分光光度法测定而求得。 对一化学反应平衡体系，分光光度计测得的光密度包括各物质的贡献，因为式Ｄ＝lgI0／I＝acl中，当c单位为mol／L,l的单位为cm时，a为摩尔吸光系数。由此可推知甲基红溶液中总的光密度为： DA＝aA,HMR[HMR]l＋aA,MR－[MR－]l DB＝aB,HMR[HMR]l＋aB,MR－[MR－]l DA、DB分别为在HMR和MR－的最大吸收波长处所测得的总的光密度。aA,HMR、aA,MR－和aB,HMR、aB,MR－分别为在波长λA和λB下的摩尔吸光系数。各物质的摩尔吸光系数值可由作图法求得。例如，首先配制pH≈2的具有各种浓度的甲基红酸性溶液，将在波长λA分别测定各溶液的光密度对浓度作图，得到一条通过原点的直线。由直线斜率可求得aA,HMR值，其余摩尔吸光系数求法类同，从而求出[MR－]与[HMR]的相对量。再测得溶液pH值，最后按pK＝pH－lg[MR－]／[HMR]即可求出pK值。 主要仪器： 　　　　　724型微机型可见分光光度计 　　　　　pHS－3C 精密pH计 　　　　　容量瓶、吸管、烧杯 主要试剂： 　　　　　标准甲基红溶液、0.01mol／L HCl、0.01mol／L CH3COONa、0.1mol／L HCl、 0.02mol／L CH3COOH、0.04mol／L CH3COOH、蒸馏水 操作步骤： 　　　　　1、724型分光光度计的使用： 　　　　　使用本仪器前，应先详细阅读说明书，了解本仪器的结构和工作原理以及各操作旋钮的作用。 　　　　　2、测定甲基红酸式(HMR)和碱式(MR－)的最大吸收波长： 　　　　　第一份溶液(A)：取10mL标准甲基红溶液，加10mL0.1mol／L HCl，稀释至100mL,此溶液的pH值大约为2，因此甲基红完全以HMR式存在。 　　　　　第二份溶液(B)：取10mL标准甲基红溶液和25mL 0.04mol／LCH3COONa溶液稀释至100mL，此溶液的pH值大约为8，因此甲基红完全以MR－式存在。取部分A溶液和B溶液分别放在2个1cm比色槽内，在350~600nm之间每隔10nm测定它们相对于水的光密度。由光密度对波长作图，找出最大吸收波长λA、λB。 3、检验HMR和MR－是否符合比耳定律并测定它们在λA、λB下的摩尔吸光系数。 　　　　　取部分A溶液和B溶液，分别各用0.01mol／L的HCl和0.01mol／L的CH3COONa稀释至它们原浓度的0.75，0.50，0.25倍及原溶液，制成一系列待测溶液(若待测溶液的体积均为10mL，应先计算各试剂的用量)。在波长λA和λB下测定这些溶液相对于水的光密度。由光密度对浓度作图并计算在λA下甲基红酸式(HMR)和碱式(MR－）的aA，HMR、aB，MR－及在λB下的aB，HMR、aB,MR－。 　　　　　4、求不同pH值下HMR和MR－的相对量 　　　　　在四个100mL的容量瓶中分别加入10mL标准甲基红溶液和平共处25mL0.04mol／L　CH3COONa溶液，并分别加入50mL、25mL、10mL、5mL之0.02mol／Ｌ的CH3COOH，然后用蒸馏水稀释至刻度制成一系列待测溶液。测定在λA和λB下各溶液的光密度DA和DB，用PHS－2型pH计测得各溶液的pH值。 　　　　　由于在λA和λB下所测得的光密度是HMR和MR－光密度的总和，所