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《實驗醋酸解離度和解離常數(shù)的測定》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、實驗醋酸解離度和解離常數(shù)的測定一、實驗?zāi)康?、了解電導(dǎo)率法測定醋酸解離度和解離常數(shù)的原理和方法;2、加深對弱電解質(zhì)解離平衡的理解;3、學(xué)習(xí)電導(dǎo)率儀的使用方法,進一步學(xué)習(xí)滴定管、移液管的基本操作。二、提要醋酸CH3C00H即HAC,在水中是弱電解質(zhì),存在著下列解離平衡:HAc(?q)?H20(l)H30?(?q)?Ac?(?q)或簡寫為HAc(?q)H?(aq)?Ac?(aq)其解離常數(shù)為?cKa(HAc)?入式(2.1)得:eq(H?)c?ceq(Ac?)c?(2.1)eq?c(HAc)c???如果HAc的起始溶度為co,其解離度為?,由于ceq(H?)?c
2、eq(Ac?)?cOa/tKa(HAc)?(cO?)2(cO?cO?)c??c0?21??)c?(2.2)某一弱電解質(zhì)的解離常數(shù)Ka僅與溫度有關(guān),而與該弱電解質(zhì)溶液的濃度無關(guān);其解離度?則隨溶液濃度的降低而增大??梢杂卸喾N方法用來測定弱電解質(zhì)的?和Ka,本實驗采用的方法是用電導(dǎo)率測定HAc的?和Ka。電解質(zhì)溶液是離子電導(dǎo)體,在一定溫度時,電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)(電阻(2.3)式屮,k為電導(dǎo)率(電阻率的倒數(shù)),表示長度I為lm、截面積A為lm2導(dǎo)體的...電導(dǎo);單位為S*m-1。電導(dǎo)的單位為S[西(門子)]。在一定溫度下,電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)X與溶質(zhì)的性質(zhì)及其溶度c有關(guān)
3、。為了便于比較不同溶質(zhì)的溶液的電導(dǎo),常采用摩爾電導(dǎo)?m。它表示在相距l(xiāng)cm的兩平行電極間,放置含有1單位物質(zhì)的量電解質(zhì)的電導(dǎo),其數(shù)值等于電導(dǎo)率k乘以此溶液的全部體積。若溶液的濃度為c(mol*dm?3),于是溶液的摩爾電導(dǎo)為?m?kV?10?3k(2.4)?m的單位為S.m2.mol?l。根據(jù)式(2.2),弱電解質(zhì)溶液的溶度c越小,弱電解質(zhì)的解離度?越大,無限稀釋時弱電解質(zhì)也可看作是完全解離的,即此時的??100%。從而可知,一定溫度下,某濃度c的摩爾電導(dǎo)?m與無限稀釋時的摩爾電導(dǎo)?m,?之比,即為該弱電解質(zhì)的解離度:???m?m,?(2.5)不同溫度時,H
4、Ac的?m,?值中表2.1所示。表2.1不同溫度下HAc無限稀釋時的摩爾電導(dǎo)藉電導(dǎo)率儀測定一系列己知起始濃度的HAc溶液的k值。根據(jù)式(2.4)及式(2.5)即可求得所對應(yīng)的解離度?。若將式(2.5)代入式(2.2),可得:Ka?c0?m三、儀器和藥品1、儀器mz?(?m,???m)?(2.6)根裾成(2.6),可求得HAc的解離常數(shù)K?。常用儀器:燒杯(100cm3,5只)錐形瓶(250cm3,2只)鐵架移液管(25cm3,3支)吸氣橡皮球滴定管(玻璃塞式;簡易式)滴定管夾白瓷板洗瓶玻璃棒濾紙片溫度計(0?100°C,公用)其它:pH計(附玻璃電極、甘未電
5、極)電導(dǎo)率儀(附銷黑電導(dǎo)電極)2、藥品醋酸HAc(0.1mol?dm?3)標準氫氧化鈉NaOH(0.1mol-dm-3,4位有效數(shù)字)鄰苯二甲酸氫鉀KHC6H4(COO)2(0.05mol?dm?3)酚酞(1%)四、儀器使用方法(見化學(xué)實驗的精密儀器一一電導(dǎo)率儀)五、實驗內(nèi)容(一)醋酸溶液濃度的標定用移液管(有哪些應(yīng)注意之處?參見基本操作五中的移液管的使用)量取2份25.00cm30.lmol?dm3HAc溶液,分別注入2只錐形瓶中,各加2滴酚酞溶液。分別用標準NaOH溶液滴定到溶液顯淺紅色,半分鐘內(nèi)不褪色即為終點,計算滴定所用的標準NaOH溶液的體積,從而
6、求得HAc溶液的準確濃度。重復(fù)上述實驗,求出兩次測定HAc溶液濃度的平均值。(二)系列醋酸溶液的電導(dǎo)率的測定用移液管(有哪些應(yīng)注意之處?參見基本操作五中的移液管的使用)量取25.00cm3己標定的HAc溶液置丁燒杯屮,另用移液管量取25.00cm3去離子水與上述HAc溶液混合。用玻璃棒攪拌均勻。按電導(dǎo)率儀中的操作步驟,使用鉑黑電導(dǎo)電極,將高低周開關(guān)撥到“低周”,測定所配制的HAc溶液的電導(dǎo)率。隨后,用移液管從已測定過電導(dǎo)率的溶液中取出25.00cm3,并棄去;再用另一支移液管加入25.00cm3去離子水1[注1],攪拌均勻,測定此稀釋后HAc溶液的電導(dǎo)率。如
7、此不斷稀釋,測定電導(dǎo)率共4?6次。記錄實驗時室溫與不同起始濃度時的電導(dǎo)率k數(shù)據(jù)。根據(jù)表2.1的數(shù)值,得到實驗室溫下HAc無限稀釋時的摩爾電導(dǎo)?m,?2[注2]。再按式(2.4)計算不同超始濃度時的摩爾電導(dǎo)?m。即可由式(2.5)求得各濃度時HAc的解離度?。根據(jù)式(2.2)或式(2.6)的計算,取平均值,可得HAc的解離常數(shù)Ka。六、數(shù)據(jù)記錄和處理[注1]為使實驗結(jié)果不產(chǎn)生較大的誤差,木實驗所用去離子水的電導(dǎo)率應(yīng)不大于1.2X10-3S?m-1。[注2]若室溫不同于表2.1中所列溫度,可用內(nèi)插法近似求得所需的?m,?值。例如,室溫為295K時,HAc無限稀釋
8、時的摩爾電導(dǎo)?m,?為(0.0391?0.0349)