實(shí)驗(yàn)四 醋酸解離常數(shù)的測定

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1、實(shí)驗(yàn)四醋酸解離常數(shù)的測定(一)pH法一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)溶液的配制方法及有關(guān)儀器的使用2.學(xué)習(xí)醋酸解離常數(shù)的測定方法3.學(xué)習(xí)酸度計(jì)的使用方法二.實(shí)驗(yàn)原理醋酸(CH3COOH,簡寫為HAc)是一元弱酸,在水溶液中存在如下解離平衡:HAc(aq)+H2O(l)DH3O+(aq)+Ac-(aq)其解離常數(shù)的表達(dá)式為[c(H3O+)/cθ][c(Ac-)/cθ]KθaHAc(aq)=—————————————c(HAc)/cθ若弱酸HAc的初始濃度為C0mol?L-1,并且忽略水的解離,則平衡時(shí):c(HAc)=（C0–

2、x）mol?L-1c(H3O+)=c(Ac-)=xmol?L-1xKθaHAc=————C0–x在一定溫度下，用pH計(jì)測定一系列已知濃度的弱酸溶液的pH。根據(jù)PH=-㏒[c(H3O+)/cθ]，求出c(H3O+)，即x，代入上式，可求出一系列的KθaHAc，取其平均值，即為該溫度下醋酸的解離常數(shù)。實(shí)驗(yàn)所測的4個(gè)pKθa(HAc)，由于實(shí)驗(yàn)誤差可能不完全相同，可用下列方式處理，求pKθa(HAc)平均和標(biāo)準(zhǔn)偏差s：n∑KθaiHAci=1KθaHAc=————————nS=n∑[Kθai(HAc)-Kθa（HAc

3、）]2i=1——————————————n-1三．實(shí)驗(yàn)內(nèi)溶（步驟）1．不同濃度醋酸溶液的配制①4號(hào)燒杯中倒入已知濃度HAc50ml②自①中分別吸取2.5ml;5.0ml;25ml已知濃度HAc溶液③放入1、2、3號(hào)容量瓶中④加蒸餾水至刻度,搖勻.2.不同濃度醋酸溶液pH的測定燒杯編號(hào)V(HAc)/mlV（H2O）/ml12.5047.5025.0045325.0025450.000四．?dāng)?shù)據(jù)記錄與處理溫度＿18＿℃pH計(jì)編號(hào)＿＿＿＿標(biāo)準(zhǔn)醋酸溶液濃度＿0.1005＿mol?L-1編號(hào)c(HAc)/mol?L-1

4、pHc(H3O+)/mol?L-1Kθai(HAc)_Kθai(HAc)10.0053.53.16×10-42.1×10-520.053.35.0×10-32.6×10-530.013.11.0×10-33.0×10-540.22.92.0×10-24.0×10-52.925×10-5實(shí)驗(yàn)所測的4個(gè)pKθa(HAc)，由于實(shí)驗(yàn)誤差可能不完全相同，可用下列方式處理，求pKθa(HAc)平均和標(biāo)準(zhǔn)偏差s：n∑KθaiHAci=1KθaHAc=————————nS=n∑[Kθai(HAc)-Kθa（HAc）]2i=1

5、——————————————n-1Kθai(HAc)=2.925×10-5S=0.81×10-5五．思考題;1.實(shí)驗(yàn)所用燒杯、移液管(或吸量管)各用哪種HAc溶液潤沖?容量瓶是否要用HAc溶液潤沖?為什么?答：實(shí)驗(yàn)所用移液管(或吸量管)用標(biāo)準(zhǔn)醋酸溶液潤洗；所用燒杯用不同濃度醋酸溶液潤洗；容量瓶用蒸餾水潤洗。2.用pH計(jì)測量溶液的pH時(shí),各用什么標(biāo)準(zhǔn)溶液定位?答：用與待測液pH值接近的標(biāo)準(zhǔn)溶液定位3.測定HAc溶液的pH時(shí),為什么要按HAc濃度由小到大的順序測定?答：以減小測量誤差。1.實(shí)驗(yàn)所測的4種醋酸溶液的解

6、離度各為多少?由此可得出什么結(jié)論?解離部分電解質(zhì)濃度答：醋酸解離度a=————————————×100%；由此可得出醋酸中，醋末解離前部分電解質(zhì)濃度酸解離度隨HAc濃度增大而減小。（二）緩沖溶液法測定一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．利用測緩沖溶液pH的方法測定弱酸的pKa。2．學(xué)習(xí)移液管、容量瓶的使用方法，并練習(xí)配制溶液二．實(shí)驗(yàn)原理在HAc和NaAc組成的緩沖溶液中，由于同離子效應(yīng)，當(dāng)達(dá)到解離平衡時(shí)，c(HAc)≈c0(HAc)；c(Ac-)≈c0（NaAc）。酸性緩沖溶液pH的計(jì)算公式為c(HAc)pH=pKθaHAc–㏒—

7、———c(Ac-)c0(HAc)=pKθaHAc–㏒--------------c0（NaAc）對(duì)于由相同濃度HAc和NaAc給成的緩沖溶液，則有pH=pKθa（HAc）本實(shí)驗(yàn)中，量取兩份相同體積、相同濃度的HAc溶液，在其中一份中滴加NaOH溶液至恰好中和（以酚酞為指示劑），然后加入另一份HAc溶液，即得到等濃度的HAc-NaAc緩沖溶液，測其pH即可得到pKθaHAc及KθaHAc。實(shí)驗(yàn)所測的4個(gè)pKθa(HAc)，由于實(shí)驗(yàn)誤差可能不完全相同，可用下列方式處理，求pKθa(HAc)平均和標(biāo)準(zhǔn)偏差s：n∑pK

8、θa（HAc）實(shí)驗(yàn)i=1pKθa（HAc）平均=———————————n誤差△I=pKθa（HAc）實(shí)驗(yàn)-pKθa（HAc）平均標(biāo)準(zhǔn)偏差s；S=n∑△2ii=1——————n-1三．?dāng)?shù)據(jù)記錄與處理溫度＿18＿℃標(biāo)準(zhǔn)醋酸溶液濃度＿0.1＿mol?L-11.配制不同濃度的HAc和NaAc溶液(在容量瓶中)容量瓶編號(hào)V(HAc)/mlV（H2O）/ml12.5047.5025.00453