實(shí)驗(yàn)七----電導(dǎo)法測定醋酸的電離度和電離常數(shù)

1、一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握醋酸解離度和解離常數(shù)測定方法，加深對(duì)電離度，電離常數(shù)和溶液濃度與電導(dǎo)關(guān)系的理解。2、學(xué)習(xí)電導(dǎo)法測電離度的原理和在井穴板中進(jìn)行電導(dǎo)率測量的操作；理解酸度計(jì)的使用。3、進(jìn)一步掌握溶液的配制、滴定操作。 二. 實(shí)驗(yàn)原理1、醋酸（CH3COOH或HAc)是弱電解質(zhì)，在水溶液中存在下列解離平衡：                                   &

2、#160;     起始濃度（mol/L）     c       0      0           平衡濃度（mol/L）    c- c     c    c若c為醋酸的起始濃度，為醋酸的解離度，H+、

3、Ac-、HAc分別為H+、Ac-、HAc的平衡濃度，K為醋酸的解離常數(shù)，則H+=Ac-= c  HAc= c（1-）解離度：=H+/c×100%解離常數(shù)：K=H+Ac-/HAc= c2/（1-）=H+2 /（c-H+）已知pH-lgH+，所以測定了已知濃度的醋酸溶液的pH值，就可以求出它的解離度和解離常數(shù)。2、PHS-3C酸度計(jì)直接電位法測定pH值的原理PHS-3C型精密級(jí)酸度計(jì)是一3（1/2）位數(shù)字顯示的酸度計(jì)，適用于研究室、醫(yī)藥、 學(xué)校、化工、環(huán)保等化驗(yàn)室的取樣測定水溶液的酸度(pH值)和測量電極電位(mV值)。如配上適當(dāng)?shù)碾x子選擇電極，則可以作為電位滴定。其工作原理是

4、利用 復(fù)合電極對(duì)被測水溶液中不同的酸度產(chǎn)生直流電位，通過前置阻抗轉(zhuǎn)換器把高內(nèi)阻的直流電位轉(zhuǎn)變成低內(nèi)阻的直流電位，輸入到A/D轉(zhuǎn)換器，以達(dá)到pH值數(shù)字顯 示。同樣，配上適當(dāng)?shù)碾x子選擇電極作電位滴定分析時(shí)，以達(dá)到終點(diǎn)電位顯示。以pH玻璃電極作指示電極，甘汞電極作參比電極，插入溶液中即組成測定pH值的原電池。在一定條件下，電池電動(dòng)勢(shì)E是試液中pH值的線性函數(shù)。測量E時(shí)，若參比電極（甘汞電極）為正極，則E=K+0.059pH(25)當(dāng)pH玻璃甘汞電極對(duì)分別插入pHS標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液和pHx未知溶液中，電動(dòng)勢(shì)ES和Ex分別為ES=K+0.059pHS(25)Ex=K+0.059pHx(25)兩式相減，得（2

5、5） 三. 儀器設(shè)備及試劑儀器：容量瓶(50mL)，吸量管(10mI)，移液管(25mL)，燒杯(50mL)，錐形瓶(250mL)，堿式滴定管(50mL)，pHs-3C型酸度計(jì)。試劑：0.2mol/LHAc，0.2mol/LNa0H標(biāo)準(zhǔn)溶液，酚酞，pH標(biāo)準(zhǔn)參比溶液。四. 實(shí)驗(yàn)步驟一）酸度計(jì)的使用 1、PHS-3C型酸度計(jì)的組裝1）開機(jī)準(zhǔn)備   將電源線插入電源插座。按下電源開關(guān)，電源接通后，將儀器預(yù)熱2030 min。2）儀器組裝    PHS-2C型酸度計(jì)由機(jī)體、電極夾、輸入端短路插頭、復(fù)合電極、電極桿、電源線、保險(xiǎn)絲0.

6、1A（F5×20，一般已裝入機(jī)體）七個(gè)部分組成。組裝時(shí)， 首先把電極桿插入儀器右側(cè)電極桿孔內(nèi)旋緊，然后把塑料電極夾二孔對(duì)準(zhǔn)裝在電極桿上，拔去電極保護(hù)套，把電極固定在電極夾上，然后旋去輸入端短路插頭，旋上 電極插頭。短路插在不用時(shí)應(yīng)妥善保管好，儀器使用完畢再旋上。電極下端的玻璃球泡較薄，當(dāng)心碰壞。2、PHS-3C型酸度計(jì)的校正一點(diǎn)法：（1）旋上電極，選擇旋鈕置于“pH”檔，“斜率調(diào)節(jié)器”順時(shí)針旋到底。（2）先用蒸餾水清洗電極，用濾紙吸干電極，然后把電極插入一已知pH值的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液中(如pH=4或pH=9)，調(diào)節(jié)溫度調(diào)節(jié)器使所指示的溫度與溶液溫度相同，并搖動(dòng)試杯使溶液達(dá)到平衡。（3）旋

7、轉(zhuǎn)“定位”調(diào)節(jié)器使儀器的指示值為該緩沖溶液所在溫度相應(yīng)的pH值。儀器的一點(diǎn)標(biāo)定已經(jīng)完成，測試過程中定位電位器不應(yīng)再有變動(dòng)！二點(diǎn)法：（1）斜率調(diào)節(jié)器順時(shí)針旋到底，旋轉(zhuǎn)“溫度”調(diào)節(jié)器使所指的溫度與溶液的溫度相同，并搖動(dòng)試杯使溶液均勻。（2）把電極插入已知pH=6.86的緩沖溶液，旋轉(zhuǎn)“定位”調(diào)節(jié)器，使儀器的指示值為該緩沖溶液所在溫度相應(yīng)的pH值（pH6.86）。（3）用蒸餾水清洗電極，并用濾紙吸干，把電極插入另一只已知pH緩沖溶液(pH=4或pH=9.18)并搖動(dòng)試杯使溶液均勻。（4）旋轉(zhuǎn)“斜率”調(diào)節(jié)器，使儀器的指示值為溶液所在溫度相應(yīng)的pH值（pH=4或pH=9.18）。重復(fù)23步驟，直至達(dá)到要

8、求為止。儀器兩點(diǎn)標(biāo)定已告完成，經(jīng)標(biāo)定的儀器的定位調(diào)節(jié)器與斜率調(diào)節(jié)器不應(yīng)再有變動(dòng)。3、 測量pH值（1）被測溶液與定位溶液溫度相同時(shí)“定位”調(diào)節(jié)器保持不變；用蒸餾水清洗電極球泡，并用濾紙吸干；把電極插入被測溶液內(nèi)，搖動(dòng)試杯使溶液均勻后讀出該溶液的pH值。（2）被測溶液與定位溶液溫度不同時(shí)“定位”調(diào)節(jié)器保持不變；用蒸餾水清洗電極球泡，并用濾紙吸干；用溫度計(jì)測出被測溶液溫度，旋轉(zhuǎn)“溫度”調(diào)節(jié)器，使指示在被測溶液的溫度值上；把電極插入被測溶液內(nèi)，搖動(dòng)試杯使溶液均勻后讀出該溶液的pH值。二）醋酸電離度和電離常數(shù)的測定1標(biāo)定原始醋酸溶液的濃度用移液管移取25 mL待標(biāo)定醋酸溶液置于錐形瓶中，加2-3滴酚酞

9、用Na0H標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色，并半分鐘內(nèi)不褪色為止。記下所用的Na0H溶液的體積。再重復(fù)上述滴定操作2次，要求3次所消耗Na0H溶液的體積相差小于0.005mL。計(jì)算HAc溶液的濃度。2配制不同濃度的醋酸溶液用移液管和吸堡管吸取25.00mL、5.00mL、2.5 mL已測得準(zhǔn)確濃度的醋酸溶液分別置于3個(gè)50mL容量瓶中。用蒸餾水稀釋至到度，搖勻，計(jì)算出這三瓶醋酸溶液的濃度。3測定不同濃度醋酸溶液的pH值取以上4種不同濃度的醋酸溶液25mL分別加入4只潔凈下燥的50mL燒杯中，按由稀到濃的次序在pHs-2型pH計(jì)上分別測出它們的pH值，記錄數(shù)據(jù)和室溫。計(jì)算解離度和解離平衡常數(shù)。六、數(shù)據(jù)記錄與

10、處理表1    計(jì)算醋酸濃度mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定       mol/L HAc溶液滴定序號(hào)122 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量/ml開始讀數(shù)   最后讀數(shù)   實(shí)際消耗體積   消耗體積平均值 HAc溶液的準(zhǔn)確濃度/mol·L-1  表2   醋酸解離度和解離平衡常數(shù)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pH值     &#

11、160;    溫度     HAc溶液編號(hào)cpHH+解離常數(shù)測定值平均值1      2      3      4        七、實(shí)驗(yàn)預(yù)作記錄表1    計(jì)算醋酸濃度mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定  

12、     mol/L HAc溶液滴定序號(hào)122 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量/ml開始讀數(shù)000最后讀數(shù)28.0127.3027.70實(shí)際消耗體積28.0127.3027.70消耗體積平均值27.67mlHAc溶液的準(zhǔn)確濃度/mol·L-10.1800 mol·L-1 表2   醋酸解離度和解離平衡常數(shù)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pH值          溫度     HAc溶液編號(hào)cp

13、HH+解離常數(shù)測定值平均值10.00903.0110-3.0110.86%0.000119 0.000157  20.01802.8410-2.848.0302%0.00012630.09002.3810-2.384.6319%0.00001740.18002.1010-2.104.413%0.000367  實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：酸度計(jì)使用（1）儀器的輸入端（即測量電極插口）必須保持清潔干燥，不用時(shí)應(yīng)將短路插上，以防灰塵及高濕侵入。在環(huán)境濕度較高的場所使用時(shí)，應(yīng)將電極插頭用干凈的紗布擦干。（2）測量電極輸入端短路插頭，在儀器使用時(shí)應(yīng)妥善保管，注意防潮

14、防污染。（3）測量時(shí)，電極的引入導(dǎo)線需保持靜止，否則會(huì)引起測量不穩(wěn)定。（4） 關(guān)于復(fù)合電極：Ø  經(jīng)長期的使用,如發(fā)現(xiàn)斜率略有減低,則可把電極球泡浸在4%HF(氫氟酸)中35秒鐘,用蒸餾水洗凈后在氯化鉀溶液中浸泡使之復(fù)新；Ø  電極在測量過程中反映遲鈍及漂移不定的情況下應(yīng)調(diào)換電極；Ø  被測溶液中如含有易污染敏感球泡或堵塞液接界的物質(zhì),使電極鈍化和梯度下降,或讀數(shù)不準(zhǔn),應(yīng)根據(jù)污染物質(zhì)的性質(zhì),選用適當(dāng)?shù)娜芤呵逑?使之復(fù)新(電極一年后應(yīng)更新)。 思  考  題   1、若所用的醋酸的濃度極稀，醋酸的電離度大于5%時(shí)，是否還可以用簡化公式計(jì)算其電離平衡常數(shù)？&#