醋酸电离度和电离平衡常数的测定

醋酸电离度和电离平衡常数的测定

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：

HAc(aq)+H2O(l) H3O+(aq)+Ac-(aq)

忽略水的电离，其电离常数： [H3O+][Ac-][H3O+]2

Ka

[HAc][HAc]

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：

[H3O+]2[H3O+] Ka

cc

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（Ka）。 或者也可由Ka c 2计算出弱酸的解离常数（Ka）。 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4mL 36%（约6.2 mol·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。

醋酸电离度和电离平衡常数的测定

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 1 2 3 4 5

V HAc / mL 2.50 5.00 10.00 25.00 50.00

c HAc / mol·L-1

pH

[H+] / mol·L-1

Ka

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？

+2

4.若所用醋酸溶液的浓度极稀，是否还可用公式 Ka [H3O] 计算电离常数？

c

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