弱酸電離度與電離常數的測定實驗報告範文

弱酸電離度與電離常數的測定實驗報告範文

　　篇一：無機化學實驗六 醋酸電離度和電離常數的測定

　　一、實驗目的

　　1．測定醋酸的電離度和電離常數；

　　2．學習pH計的使用。 [教學重點]

　　醋酸的電離度、電離常數的測定 [教學難點] pH計的使用 [實驗用品]

　　儀器：滴定管、吸量管(5mL)、容量瓶(50 mL)、pH計、玻璃電極、甘汞電極

　　藥品：0、200 mol·L-1HAc標準溶液、0、200 mol·L-1NaOH標準溶液、酚酞指示劑、標準緩衝溶液

　　(pH=6、86、pH=4、00)

　　二、基本原理

　　HAc → H++ Ac-

　　C：HAc的起始濃度；[H+]、[Ac-]、[HAc]：分別為平衡濃度； α：電離數；K：平衡常數

　　α =

　　× 100%

　　Ka =  =

　　當α小於5時，C - [H+]≈C，所以Ka≈

　　根據以上關係，透過測定已知濃度HAc溶液的pH值，就可算出[H+]，從而可以計算該HAc溶液的電離度和平衡常數。(pH=-lg[H+]，[H+]=10-pH)

　　三、實驗內容

　　1．HAc溶液濃度的測定(鹼式滴定管)

　　以酚酞為指示劑，用已知濃度的NaOH溶液測定HAc的濃度。

　　滴定序號 CNaOH(mol·L-1) VHAc(mL VNaOH(mL CHAc

　　測定值 平均值

　　25、001

　　2  25、00

　　25、003

　　2．配製不同濃度的HAc溶液

　　用移液管或吸量管分別取2、50 mL、5、00 mL、25、00 mL已測得準確濃度的HAc溶液，分別加入3只50 mL容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度，搖勻，並計算出三個容量瓶中HAc溶液的準確濃度。將溶液從稀到濃排序編號為：1、2、3，原溶液為4號。

　　3．測定HAc溶液的pH值，並計算HAc的電離度、電離常數

　　把以上四種不同濃度的HAc溶液分別加入四隻潔淨乾燥的50 L杯中，按由稀到濃的順序在pH計上分別測定它們的pH值，並記錄資料和室溫。將資料填入下表(p、129、)，計算HAc電離度和電離常數。

　　溶液

　　C (mol·L-1)

　　pH

　　[H+]

　　α(%)

　　電離常數K

　　編號 1 2 3 4

　　四、提問

　　1/20 CHAc 1/10 CHAc 1/2 CHAc CHAc

　　(mol·L-1)

　　測定值

　　平均值

　　K值在1、0×10-5～2、0×10-5範圍內合格(文獻值25℃1、76×10-5)

　　1．燒杯是否必須烘乾？還可以做怎樣的處理？ 答：不需烘乾，用待測溶液蕩洗2～3次即可。 2．測定原理是什麼？

　　五、思考題

　　1．若所用HAc溶液的濃度極稀，是否還能用近似公式Ka=[H+]2/C來計算K，為什麼？ 答：若CHAc很小，則C酸/Ka就可能不大於400，就不能用近似公式Ka=[H+]2/C，如用近似公式，會造成較大的誤差。

　　2．改變所測HAc溶液的濃度或溫度，則有無變化？ 答：CHAc減小，α增大，Ka不變；

　　Ka隨T改變而變化很小，在室溫範圍內可忽略。

　　六、注意事項

　　1．測定HAc溶液的pH值時，要按溶液從稀到濃的次序進行，每次換測量液時都必須清洗電極，並吸乾，保證濃度不變，減小誤差。

　　2．PHs-PI酸度計使用時，先用標準pH溶液校正。

　　3．玻璃電極的球部特別薄，要注意保護，安裝時略低於甘汞電極，使用前用去離子水浸泡48小時以上。

　　4．甘汞電極使用時應拔去橡皮塞和橡皮帽，內部無氣泡，並有少量結晶，以保證KCl溶液是飽和的，用前將溶液加滿，用後將橡皮塞和橡皮帽套好。

　　附：介紹PHs-PI酸度計的使用方法及注意事項。 pH電極的標定：

　　1．定位：將洗淨的電極插入pH=7的緩衝溶液中，調節TEMP(溫度)旋鈕，使指示的溫度與溶液溫度一致。開啟電源開關，再調節CALIB(校準)旋鈕，使儀器顯示的pH值與該緩衝溶液在此溫度下的pH值相同。

　　2．調節斜率：把電極從緩衝溶液中取出，洗淨，吸乾，插入pH=4的緩衝溶液中，調SLOPE(斜率)旋鈕，使儀器顯示的pH值與該溶液在此溫度下的pH值相同，標定結束(測量鹼性溶液時，用pH=9的緩衝溶液調節斜率)。

　　pH值測定：調節好的旋鈕就不要再動，將待測溶液分別進行測量，待讀數穩定時記錄pH值。

　　篇二：實驗八 醋酸電離度和電離平衡常數的測定

　　一、實驗目的

　　1、測定醋酸電離度和電離平衡常數。

　　2、學習使用pH計。

　　3、掌握容量瓶、移液管、滴定管基本操作。

　　二、實驗原理

　　醋酸是弱電解質，在溶液中存在下列平衡：

　　HAc

　　+ H

　　+  Ac-

　　[H][Ac]c2

　　Ka

　　[HAc]1

　　式中[ H+]、[ Ac-]、[HAc]分別是H+、 Ac-、HAc的平衡濃度；c為醋酸的起始濃度；Ka

　　為醋酸的電離平衡常數。透過對已知濃度的醋酸的pH值的測定，按pH=-lg[H+]換算成[H+]，[H]

　　根據電離度，計算出電離度α，再代入上式即可求得電離平衡常數Ka。

　　三、儀器和藥品

　　儀器：移液管（25mL），吸量管（5mL），容量瓶（50mL），燒杯（50mL），錐形瓶（250mL），鹼式滴定管，鐵架，滴定管夾，吸氣橡皮球，Delta320-S pH計。

　　藥品：HAc（約0、2mol·L-1），標準緩衝溶液（pH=6、86，pH=4、00），酚酞指示劑，標準NaOH溶液（約0、2mol·L-1）。

　　四、實驗內容

　　1．醋酸溶液濃度的標定

　　用移液管吸取25mL約0、2mol·L-1 HAc溶液三份，分別置於三個250mL錐形瓶中，各加2～3滴酚酞指示劑。分別用標準氫氧化鈉溶液滴定至溶液呈現微紅色，半分鐘不褪色為止，記下所用氫氧化鈉溶液的體積。從而求得HAc溶液的精確濃度（四位有效數字）。

　　2．配製不同濃度的醋酸溶液

　　用移液管和吸量瓶分別取25mL，5mL，2、5mL已標定過濃度的HAc溶液於三個50mL容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，並求出各份稀釋後的醋酸溶液精確濃度（cc，210c）的值（四位有效數字）。

　　3．測定醋酸溶液的pH值

　　用四個乾燥的50mL燒杯分別取30～40mL上述三種濃度的醋酸溶液及未經稀釋的HAc溶液，由稀到濃分別用pH計測定它們的pH值（三位有效數字），並紀錄室溫。

　　4．計算電離度與電離平衡常數

　　根據四種醋酸的濃度pH值計算電離度與電離平衡常數。

　　五、資料紀錄和結果

　　1、醋酸溶液濃度的標定

　　滴定序號

　　標準NaOH溶液的濃度/ mol·L-1 所取HAc溶液的量/mL 標準NaOH溶液的用量/ mL 實驗測定HAc 測定值 溶液精確濃度/ mol·L-1  平均值

　　2、醋酸溶液的pH值測定及平衡常數、電離度的計算  t = ℃

　　HAc溶液編號 1  (c/20) 2  (c/10) 3  (c/2) 4  (c)

　　cHAc/ mol·L-1

　　pH

　　[H+]/ mol·L-1

　　α/%

　　Ka

　　六、預習要求及思考題

　　1．預習要求

　　（1）認真預習電離平衡常數與電離度的計算方法，以及影響弱酸電離平衡常數與電離度的因素。

　　（2）pH計的型號不同使用方法也略有區別，使用前應認真預習，熟悉實驗所用型號的

　　pH計的使用方法。

　　2．思考題

　　（1）標定醋酸濃度時，可否用甲基橙作指示劑？為什麼？

　　（2）當醋酸溶液濃度變小時，[H+]、α如何變化？Ka值是否隨醋酸溶液濃度變化而變化？

　　（3）如果改變所測溶液的溫度，則電離度和電離常數有無變化？

　　篇三：實驗三醋酸電離度和電離平衡常數的測定

　　一、實驗目的

　　1、測定醋酸的電離度和電離平衡常數。

　　2、學會正確地使用pH計。

　　3、練習和鞏固容量瓶、移液管、滴定管等儀器的`基本操作。

　　二、實驗原理

　　醋酸CH3COOH(簡寫為HAc)是一元弱酸，在溶液中存在下列電離平衡：

　　HAc(aq)+H2O(l)

　　H3O+(aq)+Ac-(aq)

　　忽略水的電離，其電離常數：

　　首先，一元弱酸的濃度是已知的，其次在一定溫度下，透過測定弱酸的pH值，由pH=-lg[H3O+]，可計算出其中的[H3O+]。對於一元弱酸，當c/Ka≥500時，存在下列關係式：

　　[H3O+]2[H3O+] Ka

　　cc

　　[H3O+][Ac-][H3O+]2

　　Ka

　　[HAc][HAc]

　　由此可計算出醋酸在不同濃度時的解離度（）和醋酸的電離平衡常數（Ka）。或者也可由

　　Kac2計算出弱酸的解離常數（Ka）。

　　三、儀器和試藥

　　儀器：移液管、吸量管、容量瓶、鹼式滴定管、錐形瓶、燒杯、量筒、pHS-3C型酸度計。 試劑：冰醋酸（或醋酸）、NaOH標準溶液(0、1mol·L-1)、標準緩衝溶液（pH=6、86, 4、00）、酚酞溶液（1%）。

　　四、實驗內容

　　1、配置250mL濃度為0、1mol·L-1的醋酸溶液

　　用量筒量取4mL 36%（約6、2 mol·L-1）的醋酸溶液置於燒杯中，加入250mL蒸餾水稀釋，混勻即得250mL 濃度約為0、1mol·L-1的醋酸溶液，將其儲存於試劑瓶中備用。

　　2、醋酸溶液的標定

　　用移液管準確移取25、00mL醋酸溶液（V1）於錐型瓶中，加入1滴酚酞指示劑，用標準NaOH溶液（c2）滴定，邊滴邊搖，待溶液呈淺紅色，且半分鐘內不褪色即為終點。由滴定管讀出所消耗的NaOH溶液的體積V2，根據公式c1V1=c2V2計算出醋酸溶液的濃度c1。平行做三份，計算出醋酸溶液濃度的平均值。

　　3、pH值的測定

　　分別用吸量管或移液管準確量取2、50、5、00、10、00、25、00mL上述醋酸溶液於四個50mL的容量瓶中，用蒸餾水定容，得到一系列不同濃度的醋酸溶液。將四溶液及0、1mol·L-1原溶液按濃度由低到高的順序，分別用pH計測定它們的pH值。

　　4、由測得的醋酸溶液pH值計算醋酸的電離度、電離平衡常數。

　　五、實驗結論 資料記錄與處理

　　編號 1 2 3 4 5

　　V HAc / mL 2、50 5、00 10、00 25、00 50、00

　　c HAc / mol·L-1

　　pH

　　[H+] / mol·L-1

　　Ka

　　六、注意事項

　　1、測定醋酸溶液pH值用的小燒杯，必須潔淨、乾燥，否則，會影響醋酸起始濃度，以及所測得的pH值。

　　2、吸量管的使用與移液管類似，但如果所需液體的量小於吸量管體積時，溶液仍需吸至刻度線，然後放出所需量的液體。不可只吸取所需量的液體，然後完全放出。

　　3、pH計使用時按濃度由低到高的順序測定pH值，每次測定完畢，都必須用蒸餾水將電極頭清洗乾淨，並用濾紙擦乾。

　　七、思考題

　　1、用pH計測定醋酸溶液的pH值，為什麼要按濃度由低到高的順序進行？

　　2、本實驗中各醋酸溶液的[H+]測定可否改用酸鹼滴定法進行？

　　3、醋酸的電離度和電離平衡常數是否受醋酸濃度變化的影響？

　　4、若所用醋酸溶液的濃度極稀，是否還可用公式 Ka[H3O] 計算電離常數？