醋酸电离度和电离平衡常数的测定.doc

实验三醋酸电离度和电离平衡常数的测定
一、实验目的
1.测定醋酸的电离度和电离平衡常数。
2.学会正确地使用pH计。
3.练习和巩固容量瓶、移液管、滴定管等仪器的基本操作。
二、实验原理
醋酸CH3COOH(简写为HAc)是一元弱酸，在溶液中存在下列电离平衡：

忽略水的电离，其电离常数：

首先，一元弱酸的浓度是已知的，其次在一定温度下，通过测定弱酸的pH值，由pH=-lg[H3O+],可计算出其中的[H3O+]。对于一元弱酸，当c/Ka≥500时，存在下列关系式：

由此可计算出醋酸在不同浓度时的解离度（）和醋酸的电离平衡常数（）。
或者也可由计算出弱酸的解离常数（）。
三、仪器和试药
仪器：移液管、吸量管、容量瓶、碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、量筒、pHS-3C型酸度计。
试药：冰醋酸（或醋酸）、NaOH标准溶液(0.1mol·L-1)、标准缓冲溶液（pH=6.86,4.00）酚酞溶液（1%）。
四、实验内容
1.配置250mL浓度为0.1mol·L-1的醋酸溶液
用量筒量取4mL36%（约6.2mol·L-1）的醋酸溶液置于烧杯中，加入250mL蒸馏水稀释，混匀即得250mL浓度约为0.1mol·L-1的醋酸溶液，将其储存于试剂瓶中备用。
2.醋酸溶液的标定
用移液管准确移取25.00mL醋酸溶液（V1）于锥型瓶中，加入1滴酚酞指示剂，用标准NaOH溶液（c2）滴定，边滴边摇，待溶液呈浅红色，且半分钟内不褪色即为终点。由滴定管读出所消耗的NaOH溶液的体积V2，根据公式c1V1=c2V2计算出醋酸溶液的浓度c1。平行做三份，计算出醋酸溶液浓度的平均值。
3.pH值的测定
分别用吸量管或移液管准确量取2.50、5.00、10.00、25.00mL上述醋酸溶液于四个50mL的容量瓶中，用蒸馏水定容，得到一系列不同浓度的醋酸溶液。将四溶液及0.1mol·L-1原溶液按浓度由低到高的顺序，分别用pH计测定它们的pH值。
4.由测得的醋酸溶液pH值计算醋酸的电离度、电离平衡常数。
数据记录与处理
编号VHAc/mLcHAc/mol·L-1pH[H+]/mol·L-1Ka12.5025.00310.00425.00550.00五、注意事项
1.测定醋酸溶液pH值用的小烧杯，必须洁净、干燥，否则，会影响醋酸起始浓度，以及所测得的pH值。
2.吸量管的使用与移液管类似，但如果所需液体的量小于吸量管体积时，溶液仍需吸至刻度线，然后放出所需量的液体。不可只吸取所需量的液体，然后完全放出。
3.pH计使用时按浓度由低到高的顺序测定pH值，每次测定完毕，都必须用蒸馏水将电极头清洗干净，并用滤纸擦干。
六、思考题
1.用pH计测定醋酸溶液的pH值，为什么要按浓度由低到高的顺序进行？
2.本实验中各醋酸溶液的[H+]测定可否改用酸碱滴定法进行？
3.醋酸的电离度和电离平衡常数是否受醋酸浓度变化的影响？
4.若所用醋酸溶液的浓度极稀，是否还可用公式计算电离常数？