1 醋酸解离常数的测定

实验一

一、实验目的

1.了解弱酸溶液pH

2.掌握pH

二、实验原理

1．

醋酸CH3COOH即HAc，在水溶液中，存在下列解离平衡： HAc( aq ) + H+2O( l )

H3O (aq) + Ac-

( aq )

HAc( aq ) H+ ( aq ) + Ac-( aq ) (1-2) 如果HAc的起始浓度为c

c

eq

(H+) =c

eq

(Ac-) 其解离度

??ceq(H?)ceq(Ac?)c?c (1-4)

?eq Ka( HAc )?c(H??)c???ceq(Ac?)c?ceq?HAc?c??? (1-5)

式中cθ为标准浓度，其值为1mol·dm-3。将( 1-3 )式代入( 1-5 )

Ka( HAc )??c??2?c?c??c? (1-6)

HAc )?c?2Ka(?1??? (1-7)

当解离度α＜ 5% 时，1-α≈1

Ka ≈ cα２

(1-8)

??Kac (1-9)

(1-1)

(1-3)

Ka与α都可用来表示酸的强弱，但α随浓度c而变。在一定温度时，Ka不随c而变，

2．测量原理

pH玻璃电极是一种应用广泛的离子选择性电极。将玻璃电极(作为指示电极)与饱和甘汞电极(作为参比电极)或由二者制成的复合电极(图1-1)插入溶液，组成测量电池(图1-2)。 该电池的电动势与溶液的pHx值在25

Ex = K′+ 0.0592pHx (1-10) 在实际测量时，一般是用已知pHs

图1-1pH电极示意图

玻璃电极

电极帽

导线

玻璃电极 塑亮 插棒 球泡

参比电极（甘汞电极）

电极帽 导线 塑亮 参比电极 液接界 保护套 插口

复合电极

电极帽

导线

参比电极 玻璃电极 球泡 保护套

插口

pH U

U I

I pH

μA 图1-2溶液pH值测量示意图

Es = K′+ 0.0592pHs (1-11)

合并式(1-10)和(1-11)，得待测溶液pHx

pHx = pHs +( Ex - Es )/0.0592 (1-12)

三、仪器与试剂

1．pHS—3C 或pHS—10A酸度计12．标定后的HAc溶液，蒸馏水、

3．玻璃仪器：酸滴定管、碱滴定管、滴定台、滴定夹、参比电极、甘汞电极、复合电极、 电极架、滤纸条、搪瓷盘、50cm小烧杯7只、250cm烧杯1

3

３

四、实验内容

1．

(1)将已标定过的HAc溶液用专用烧杯装入酸滴定管中，调整液面，使凹月面与零刻度线相切。

(2)用洗瓶将蒸馏水(或去离子水)直接挤入碱式滴定管中，调整液面时，应挤碱式滴

(3)按表1-1用量，配制1～52(1)pH

(2)斜率调整：一点法时pHS—3C调到100%处，pHS—10A调至98.5%

#

#

(3)仪器调零：在不接入电极情况下按下mV键，仪器应为零显示，对于pHS—10A型酸度 计，若不为零显示，可调节调零电位器至零

(4)定位：实验中5种HAc溶液pH值变化范围在2.x～3.x，故选用相近pH值的一种 定位液（即一点法，标准值查表1-2邻苯二甲酸氢钾室温时的pH值，将定位液注入烧杯

的2/3处）。装好电极，本实验用复合电极，其中间为玻璃电极，夹层为银电极，都是二类电极。按下仪器pH键，校正电位器至所查pH值，预热3～10min，稳定后再调整好仪器，至标

(5)经调整好的仪器注意不得随意拧动校正电位器，一旦拧动，须用定位液重新校正。 3．

(1)测试HAc溶液时，注意由稀至浓顺序（为什么？），第一次由定位液取出的复合电极，

(2)

表1-1

烧杯编号溶液用量

#2 6.00 42.00 #3 12.00 36.00 #4 24.00 24.00 #5 48.00 0.00 #1 3.00 45.00 HAc(cm3) H2O(cm3) HAc浓度(mol·dm-3) 注意：溶液配完后必须摇匀。

五、实验数据处

1．计算1#～5#醋酸溶液的浓度。

+

2．根据pH = -lgc(H+)关系式计算各溶液的c(H)+

3．根据解离度α = c(H)/c×100%，计算各溶液的α4．根据解离常数Ka = cα/1-α计算出各溶液的Kα5．由实验数据分析Ka与c，α与c

２

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