實(shí)驗(yàn)二-醋酸解離度和解離常數(shù)的測定

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1、實(shí)驗(yàn)二醋酸解離度和解離常數(shù)的測定一、實(shí)驗(yàn)?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(jìn)一步學(xué)習(xí)移液管的基本操作。二、提要醋酸CH3COOH即HAC，在水中是弱電解質(zhì)，存在著下列解離平衡：或簡寫為其解離常數(shù)為(3.1)如果HAc的起始溶度為co，其解離度為，由于代入式（3.1）得：(3.2)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。可以有多種方法用來測定弱電解質(zhì)的和Ka，本實(shí)驗(yàn)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)

2、體，在一定溫度時，電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)（電阻的倒數(shù)）λ為(3.3)式中，k為電導(dǎo)率（電阻率的倒數(shù)），表示長度l為1m、截面積A為1m2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)λ與溶質(zhì)的性質(zhì)及其溶度c有關(guān)。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)。它表示在相距1cm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，于是溶液的摩爾電導(dǎo)為(3.4)的單位為。根據(jù)式(3.2)，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

3、時的。從而可知，一定溫度下，某濃度c的摩爾電導(dǎo)與無限稀釋時的摩爾電導(dǎo)之比，即為該弱電解質(zhì)的解離度：(3.5)不同溫度時，HAc的值中表3.1所示。表3.1不同溫度下HAc無限稀釋時的摩爾電導(dǎo)溫度T/K2732912983030.02450.03490.03910.0428藉電導(dǎo)率儀測定一系列已知起始濃度的HAc溶液的k值。根據(jù)式(3.4)及式(3.5)即可求得所對應(yīng)的解離度。若將式(3.5)代入式(3.2)，可得：(3.6)根據(jù)式(3.6)，可求得HAc的解離常數(shù)K。三、儀器和藥品1、儀器常用儀器：燒杯（100cm3,3只）錐形瓶（250cm3,2只）鐵架臺移液管（25

4、cm3,3支）吸耳球堿式滴定管洗瓶玻璃棒濾紙溫度計(jì)（0~100℃，公用）電導(dǎo)率儀（附鉑黑電導(dǎo)電極）2、藥品醋酸標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉NaOH(0.1mol·dm-3,4位有效數(shù)字)酚酞（1%）四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（一）醋酸溶液濃度的標(biāo)定用移液管量取2份25.00cm30.1mol·dm-3HAc溶液，分別注入2只錐形瓶中，各加2滴酚酞溶液。分別用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定到溶液顯淺紅色，半分鐘內(nèi)不褪色即為終點(diǎn)，計(jì)算滴定所用的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液的體積，從而求得HAc溶液的準(zhǔn)確濃度。重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，求出兩次測定HAc溶液濃度的平均值。（二）醋酸溶液的電導(dǎo)率的測定用移液管量取25.00cm3HAc溶液置

5、于燒杯中，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，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[注[注1]為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果不產(chǎn)生較大的誤差，本實(shí)驗(yàn)所用去離子水的電導(dǎo)率應(yīng)不大于1.2×10-3S·m-1。]，攪拌均勻，測定此稀釋后HAc溶液的電導(dǎo)率。如此不斷稀釋，測定電導(dǎo)率共4~6次。記錄實(shí)驗(yàn)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3.1的數(shù)值，得到實(shí)驗(yàn)室溫下HAc無限稀釋時的摩爾電導(dǎo)[注[注2

6、]若室溫不同于表3.1中所列溫度，可用內(nèi)插法近似求得所需的值。例如，室溫為295K時，HAc無限稀釋時的摩爾電導(dǎo)為]。再按式(3.4)計(jì)算不同超始濃度時的摩爾電導(dǎo)。即可由式(3.5)求得各濃度時HAc的解離度。根據(jù)式(3.2)或式(3.6)的計(jì)算，取平均值，可得HAc的解離常數(shù)Ka。五、數(shù)據(jù)記錄和處理（1）醋酸溶液濃度的標(biāo)定表一實(shí)驗(yàn)編號ⅠⅡ滴定后NaOH液面的位置滴定前NaOH液面的位置滴定中用去NaOH溶液的體積兩次滴定用去NaOH體積的平均值標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液的濃度滴定中取用HAc溶液的體積HAc溶液的濃度（2）醋酸溶液的電導(dǎo)率、醋酸的解離度和解離常數(shù)的測定表二實(shí)驗(yàn)編

7、號HAc溶液的起始濃度電導(dǎo)率摩爾電導(dǎo)離解度或ⅠⅡⅢⅣⅤ實(shí)驗(yàn)時室溫T/K無限稀釋時的摩爾電導(dǎo)K七、預(yù)習(xí)要求1、測定HAc解離度和解離常數(shù)的原理。2、預(yù)習(xí)基本操作中的移液管的使用以及精密儀器（電導(dǎo)率儀）。3、做好預(yù)習(xí)報告。