实验四 醋酸解离常数的测定

【实验目的】

(1)了解弱酸解离常数的测定方法。

(2)学习移液管、容量瓶的使用方法,并练习配制溶液。

(3)了解pH计的使用方法。

【实验原理】

醋酸(HAc)是一元弱酸,在溶液中存在如下解离平衡:

HAcH++Ac-

其解离常数表达式为:

在HAc和NaAc组成的缓冲溶液中,由于同离子效应,当达到解离平衡时,c(HAc)≈c0(HAc),c(Ac-)≈c0(NaAc)。从而解离常数的计算公式可表示为:

对于由相同浓度HAc和NaAc组成的缓冲溶液,则有:

因此配制[HAc]=[Ac-]的HAc-NaAc缓冲溶液,测其pH值,就可计算出醋酸的p(HAc)及(HAc)。

【实验仪器与试剂】

仪器:pH计,容量瓶(50mL)3个,烧杯(50mL)5个,移液管(25mL)1支,吸量管(10mL)1支,洗耳球1个,玻璃棒,滴管。

试剂:HAc(0.10mol·L-1),NaOH(0.10mol·L-1),酚酞。

【实验步骤】

用pH计测定等浓度的HAc和NaAc混合溶液的pH值。

(1)配制不同浓度的HAc溶液 将实验室准备的4个小烧杯从1~4编号,容量瓶从1~3编号。用4号烧杯盛已知浓度的HAc溶液。然后用10mL吸量管从4号烧杯中吸取5.00mL、10.00mL0.10mol·L-1HAc溶液分别放入1号、2号容量瓶中,用25mL移液管从4号烧杯中吸取25.00mL0.10mol·L-1HAc溶液放入3号容量瓶中,3个容量瓶分别加入去离子水至刻度,摇匀。并计算以上三种HAc溶液的准确浓度。

(2)制备等浓度的HAc和NaAc混合溶液 从1号容量瓶中取出10mL(10mL吸量管)已知浓度的HAc溶液于1号烧杯中,加1~2滴酚酞,用滴管逐滴加入0.10mol·L-1NaOH溶液,边滴边振荡,至酚酞变色且30s内不褪色为止。再从1号容量瓶中取出10mL HAc溶液加入到1号烧杯中,混合均匀,测定混合溶液的pH值。

用2号、3号容量瓶中已知浓度的HAc溶液和实验室中准备的0.10mol·L-1HAc溶液(作为4号溶液),重复上述实验,分别测定它们的pH值。

【数据记录与处理】

数据记录于表2-2中。

表2-2 实验数据记录

根据以上实验所得的4个p(HAc)值,由于实验误差可能不完全相同,可用下列方法处理,求p(HAc)和标准偏差s

误差Δi:Δi=p(HAc)-p(HAc)

标准偏差ss=

【思考题】

(1)由测定等浓度的HAc和NaAc混合溶液的pH值,来确定HAc的p的基本原理是什么?

(2)实验过程中所用的烧杯、移液管、容量瓶,哪些需要润洗,哪些不用润洗?

(3)使用pH计测溶液pH值时是否需要振荡溶液,为什么?

【注意事项】

(1)移液管和容量瓶的规范操作。

(2)正确使用pH计,测定溶液前后要冲洗并擦干玻璃电极。