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《實驗四 醋酸解離常數(shù)及測定》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、實驗四醋酸解離常數(shù)的測定(一)pH法一.實驗目的1.學習溶液的配制方法及有關儀器的使用2.學習醋酸解離常數(shù)的測定方法3.學習酸度計的使用方法二.實驗原理醋酸(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:c(HAc)=(C0–x)mol?L-1c(H3O+)=c(Ac-)=xmol?L-1xKθaH
2、Ac=————C0–x在一定溫度下,用pH計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)。實驗所測的4個pKθa(HAc),由于實驗誤差可能不完全相同,可用下列方式處理,求pKθa(HAc)平均和標準偏差s:n∑KθaiHAci=1KθaHAc=————————nS=n∑[Kθai(HAc)-Kθa(HAc)]2i=1——————————————n-1三.實驗內溶(步驟)1.不同濃度醋酸溶液的配制①4號燒杯中倒入已知濃度HAc50ml②自①中分別吸取2
3、.5ml;5.0ml;25ml已知濃度HAc溶液③放入1、2、3號容量瓶中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V(HAc)/mlV(H2O)/ml12.5047.5025.0045325.0025450.000四.數(shù)據(jù)記錄與處理溫度_18_℃pH計編號____標準醋酸溶液濃度_0.1005_mol?L-1編號c(HAc)/mol?L-1pHc(H3O+)/mol?L-1Kθai(HAc)_Kθai(HAc)10.0053.53.16×10-42.1×10-520.053.35.0×10-32.6×10-530.013.11.0×10-33.0×10-54
4、0.22.92.0×10-24.0×10-52.925×10-5實驗所測的4個pKθa(HAc),由于實驗誤差可能不完全相同,可用下列方式處理,求pKθa(HAc)平均和標準偏差s:n∑KθaiHAci=1KθaHAc=————————nS=n∑[Kθai(HAc)-Kθa(HAc)]2i=1——————————————n-1Kθai(HAc)=2.925×10-5S=0.81×10-5五.思考題;1.實驗所用燒杯、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:實驗所用移液管(或吸量管)用標準醋酸溶液潤洗;所用燒杯用不同濃度醋酸溶液潤洗;容量瓶用
5、蒸餾水潤洗。2.用pH計測量溶液的pH時,各用什么標準溶液定位?答:用與待測液pH值接近的標準溶液定位3.測定HAc溶液的pH時,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.實驗所測的4種醋酸溶液的解離度各為多少?由此可得出什么結論?解離部分電解質濃度答: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.實驗目的1.利用測緩沖溶液pH的方法測定弱酸的pKa。2.學習移液管、容量瓶的使用方法,并練習配制溶液二.實驗原理在HAc和NaAc組成的緩沖溶液中,由于同離子效應,
6、當達到解離平衡時,c(HAc)≈c0(HAc);c(Ac-)≈c0(NaAc)。酸性緩沖溶液pH的計算公式為c(HAc)pH=pKθaHAc–㏒————c(Ac-)c0(HAc)=pKθaHAc–㏒--------------c0(NaAc)對于由相同濃度HAc和NaAc給成的緩沖溶液,則有pH=pKθa(HAc)本實驗中,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。實驗所測的4個pKθa(HAc),由于實驗誤差可能不完
7、全相同,可用下列方式處理,求pKθa(HAc)平均和標準偏差s:n∑pKθa(HAc)實驗i=1pKθa(HAc)平均=———————————n誤差△I=pKθa(HAc)實驗-pKθa(HAc)平均標準偏差s;S=n∑△2ii=1——————n-1三.數(shù)據(jù)記錄與處理溫度_18_℃標準醋酸溶液濃度_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V(HAc)/mlV(H2O)/ml12.5047.5025.00453