实验四 醋酸解离常数的测定.doc

实验四醋酸解离常数的测定
(一)pH法
一.实验目的
学习溶液的配制方法及有关仪器的使用
学习醋酸解离常数的测定方法
学习酸度计的使用方法
二.实验原理
醋酸(CH3COOH,简写为HAc)是一元弱酸,在水溶液中存在如下解离平衡:

HAc(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+Ac-(aq)

其解离常数的表达式为
[c(H3O+)/cθ][c(Ac-)/cθ]
KθaHAc(aq)=—————————————
c(HAc)/cθ

若弱酸HAc的初始浓度为C0mol•L-1,并且忽略水的解离,则平衡时:

c(HAc)=（C0–x）mol•L-1

c(H3O+)=c(Ac-)=xmol•L-1

x
KθaHAc=————
C0–x

在一定温度下，用pH计测定一系列已知浓度的弱酸溶液的pH。
根据PH=-㏒[c(H3O+)/cθ]，求出c(H3O+)，即x，代入上式，可求出一系列的KθaHAc，取其平均值，即为该温度下醋酸的解离常数。
实验所测的4个pKθa(HAc)，由于实验误差可能不完全相同，可用下列方式处理，求pKθa(HAc)平均和标准偏差s：
n
∑KθaiHAc
i=1
KθaHAc=————————
n

S=n
∑[Kθai(HAc)-Kθa（HAc）]2
i=1
——————————————
n-1
三．实验内溶（步骤）
1．不同浓度醋酸溶液的配制

①4号烧杯中倒入已知浓度HAc50ml②自①中分别吸取2.5ml;5.0ml;25ml已知浓度HAc溶液③放入1、2、3号容量瓶中④加蒸馏水至刻度,摇匀.
2.不同浓度醋酸溶液pH的测定

烧杯编号V(HAc)/mlV（H2O）/ml12.5047.5025.0045325.0025450.000
四．数据记录与处理
温度＿18＿℃pH计编号＿＿＿＿标准醋酸溶液浓度＿0.1005＿mol•L-1

编号c(HAc)/mol•L-1pHc(H3O+)/mol•L-1Kθai(HAc)_
Kθai(HAc)10.0053.53.16×10-42.1×10-520.053.35.0×10-32.6×10-530.013.11.0×10-33.0×10-540.22.92.0×10-24.0×10-52.925×10-5
实验所测的4个pKθa(HAc)，由于实验误差可能不完全相同，可用下列方式处理，求pKθa(HAc)平均和标准偏差s：
n
∑KθaiHAc
i=1
KθaHAc=————————
n

S=n
∑[Kθai(HAc)-Kθa（HAc）]2
i=1
——————————————
n-1

Kθai(HAc)=2.925×10-5S=0.81×10-5
五．思考题;

1.实验所用烧杯、移液管(或吸量管)各用哪种HAc溶液润冲?容量瓶是否要用HAc溶液润冲?为什么?
答：实验所用移液管(或吸量管)用标准醋酸溶液润洗；所用烧杯用不同浓度醋酸溶液润洗；容量瓶用蒸馏水润洗。

2.用pH计测量溶液的pH时,各用什么标准溶液定位?
答：用与待测液pH值接近的标准溶液定位

3.测定HAc溶液的pH时,为什么要按HAc浓度由小到大的顺序测定?
答：以减小测量误差。

实验所测的4种醋酸溶液的解离度各为多少?由此可得出什么结论?
解离部分电解质浓度
答：醋酸解离度a=————————————×100%；由此可得出醋酸中，醋
末解离前部分电解质浓度
酸解离度随HAc浓度增大而减小。

（二）缓冲溶液法测定
一．实验目的
1．利用测缓冲溶液pH的方法测定弱酸的pKa。
2．学习移液管、容量瓶的使用方法，并练习配制溶液
二．实验原理
在HAc和NaAc组成的缓冲溶液中，由于同离子效应，当达到解离平衡时，
c(HAc)≈c0(HAc)；c(Ac-)≈c0（NaAc）。酸性缓冲溶液pH的计算公式为

c(HAc)
pH=pKθaHAc–㏒————
c(Ac-)
c0(HAc)
=pKθaHAc–㏒--------------
c0（NaAc）

对于由相同浓度HAc和NaAc给成的缓冲溶液，则有

pH=pKθa（HAc）

本实验中，量取两份相同体积、相同浓度的HAc溶液，在其中一份中滴加NaOH溶液至恰好中和（以酚酞为指示剂），然后加入另一份HAc溶液，即得到等浓度的HAc-NaAc缓冲溶液，测其pH即可得到pKθaHAc及KθaHAc。
实验所测的4个pKθa(HAc)，由于实验误差可能不完全相同，可用下列方式处理，求pKθa(HAc)平均和标准偏差s：

n
∑pKθa（HAc）实验
i=1
pKθa（HAc）平均=———————————
n

误差△I=pKθa（HAc）实验-pKθa（H