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?

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