高中化学实验实验9醋酸解离常数和解离度的测定.docx

实验9 醋酸解离常数和解离度的测定
一、实验目的
1. 学习测定醋酸的解离度和解离常数的原理和方法。
2. 进一步理解弱电解质解离平衡的概念。
3. 学习使用pH计,了解电位法测定溶液pH的原理和方法。
4. 巩固学习碱式滴定管、容量瓶和吸量管的使用。
二、实验原理
根据酸碱质子理论,弱酸、弱碱与溶剂分子之间的质子传递反应,统称为弱酸弱碱解离平衡。醋酸(HAc)在水溶液中的解离平衡为
HAc + H2O H3O+ + Ac-
其解离平衡常数表达式为
(3-32)
若c为醋酸的起始浓度(严格地说,离子浓度须用活度表示,但在稀溶液中,离子浓度和活度近似相等), [H3O+]、[Ac-]、[HAc]分别为平衡浓度,α为解离度,为酸常数。在醋酸溶液中[H3O+]≈[Ac-],[HAc] = c(1-α),则
(3-33)
(3-34)
当α< 5%时,(3-35)
所以测定了已知浓度的醋酸溶液的pH,就可以计算解离常数和解离度。
弱酸弱碱的解离平衡是一个暂时的、相对的动态平衡,当外界条件改变时,解离平衡和其它化学平衡一样,也会发生平衡移动,使弱酸弱碱的解离程度有所增减。如,同离子效应和盐效应则是影响弱酸弱碱解离程度的常见因素。
同离子效应使弱电解质在水溶液中的解离度减小;盐效应使弱电解质在水溶液中的解离度略为增加。
本实验配制一系列已知浓度的醋酸溶液,在一定温度下,用pH计测定pH,求得H3O+的有效浓度,即H3O+的平衡浓度(严格来说是活度)。将[H3O+]代入上式中,即可求得一系列和α值,的平均值即为该温度下醋酸的解离常数。
三、仪器和试剂
仪器:滴定管(碱式);吸量管(10mL);移液管(25mL);锥形瓶(250mL);容量瓶(50mL);烧杯(50mL);pH计。
药品:HAc(·L-1)、NaOH标准溶液(·L-1)、酚酞指示剂。
四、实验内容
1. ,加入2~3滴酚酞指示剂,用NaOH标准溶液滴定至溶液呈微红色,30s内不褪色即为终点。记录滴定前后滴定管中NaOH液面的读数,得到NaOH溶液用量。把结果填入下表。
滴定序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
NOH溶液浓度/mol·L-1
HAc溶液用量/mL
NaOH溶液用量/mL
HAc溶液浓度
测定值
/mol·L-1
平均值
2. 、、、,把它们分别加入4个50mL的容量瓶中。用蒸馏水稀释到刻度,摇匀,并计算出这4种醋酸溶液的准确浓度。
3. 测定醋酸