实验---醋酸解离度和解离常数测定.doc

/NUMPAGES6实验醋酸解离度和解离常数的测定一、实验目的1、了解电导率法测定醋酸解离度和解离常数的原理和方法；2、加深对弱电解质解离平衡的理解；3、学习电导率仪的使用方法，进一步学习滴定管、移液管的基本操作。二、提要醋酸CH3COOH即HAC，在水中是弱电解质，存在着下列解离平衡：或简写为其解离常数为(2.1)如果HAc的起始溶度为co，其解离度为，由于代入式（2.1）得：(2.2)某一弱电解质的解离常数Ka仅与温度有关，而与该弱电解质溶液的浓度无关；其解离度则随溶液浓度的降低而增大。可以有多种方法用来测定弱电解质的和Ka，本实验采用的方法是用电导率测定HAc的和Ka。电解质溶液是离子电导体，在一定温度时，电解质溶液的电导（电阻的倒数）λ为(2.3)式中，k为电导率（电阻率的倒数），表示长度l为1m、截面积A为1m2导体的电导；单位为S·m-1。电导的单位为S[西（门子）]。在一定温度下，电解质溶液的电导λ与溶质的性质及其溶度c有关。为了便于比较不同溶质的溶液的电导，常采用摩尔电导。它表示在相距1cm的两平行电极间，放置含有1单位物质的量电解质的电导，其数值等于电导率k乘以此溶液的全部体积。若溶液的浓度为，于是溶液的摩尔电导为(2.4)的单位为。根据式(2.2)，弱电解质溶液的溶度c越小，弱电解质的解离度越大，无限稀释时弱电解质也可看作是完全解离的，即此时的。从而可知，一定温度下，某浓度c的摩尔电导与无限稀释时的摩尔电导之比，即为该弱电解质的解离度：(2.5)不同温度时，HAc的值中表2.1所示。表2.1不同温度下HAc无限稀释时的摩尔电导温度T/K2732912983030.02450.03490.03910.0428藉电导率仪测定一系列已知起始浓度的HAc溶液的k值。根据式(2.4)及式(2.5)即可求得所对应的解离度。若将式(2.5)代入式(2.2)，可得：(2.6)根据式(2.6)，可求得HAc的解离常数K。三、仪器和药品1、仪器常用仪器：烧杯（100cm3,5只）锥形瓶（250cm3,2只）铁架移液管（25cm3,3支）吸气橡皮球滴定管（玻璃塞式；简易式）滴定管夹白瓷板洗瓶玻璃棒滤纸片温度计（0~100℃，公用）其它：pH计（附玻璃电极、甘汞电极）电导率仪（附铂黑电导电极）2、药品醋酸标准氢氧化钠NaOH(0.1mol·dm-3,4位有效数字)邻苯二甲酸氢钾酚酞（1%）四、仪器使用方法(见化学实验的精密仪器——电导率仪)五、实验内容（一）醋酸溶液浓度的标定用移液管（有哪些应注意之处？参见基本操作五中的移液管的使用）量取2份25.00cm30.1mol·dm3HAc溶液，分别注入2只锥形瓶中，各加2滴酚酞溶液。分别用标准NaOH溶液滴定到溶液显浅红色，半分钟内不褪色即为终点，计算滴定所用的标准NaOH溶液的体积，从而求得HAc溶液的准确浓度。重复上述实验，求出两次测定HAc溶液浓度的平均值。（二）系列醋酸溶液的电导率的测定用移液管（有哪些应注意之处？参见基本操作五中的移液管的使用）量取25.00cm3已标定的HAc溶液置于烧杯中，另用移液管量取25.00cm3去离子水与上述HAc溶液混合。用玻璃棒搅拌均匀。按电导率仪中的操作步骤，使用铂黑电导电极，将高低周开关拨到“低周”，测定所配制的HAc溶液的电导率。随后，用移液管从已测定过电导率的溶液中取出25.00cm3，并弃去；再用另一支移液管加入25.00cm3去离子水[注1]为使实验结果不产生较大的误差，本实验所用去离子水的电导率应不大于1.2×10-3S·m-1。[注1]，搅拌均匀，测定此稀释后HAc溶液的电导率。如此不断稀释，测定电导率共4~6次。记录实验时室温与不同起始浓度时的电导率k数据。根据表2.1的数值，得到实验室温下HAc无限稀释时的摩尔电导[注2]若室温不同于表2.1中所列温度，可用内插法近似求得所需的值。例如，室温为295K时，HAc无限稀释时的摩尔电导为[注2]。再按式(2.4)计算不同超始浓度时的摩尔电导。即可由式(2.5)求得各浓度时HAc的解离度。根据式(2.2)或式(2.6)的计算，取平均值，可得HAc的解离常数Ka。六、数据记录和处理（1）醋酸溶液浓度的标定表一实验编号ⅠⅡ滴定后NaOH液面的位置滴定前NaOH液面的位置滴定中用去NaOH溶液的体积两次滴定用去NaOH体积的平均值标准NaOH溶液的浓度滴定中取用HAc溶液的体积HAc溶液的浓度（2）醋酸溶液的电导率、醋酸的解离度和解离常数的测定表二实验编号HAc溶液的起始浓度电导率摩尔电导离解度或ⅠⅡⅢⅣⅤ实验时室温T/K无限稀释时的摩尔电导K七、预习要求1、了解两种不同方法测定HAc解离度和解离常数的原理。2、预习实验及计算中的有效数字。3、预习基本操作五中的容量