電導(dǎo)法測定醋酸電離平衡常數(shù)實驗講義

1、實驗1 電導(dǎo)法測定醋酸電離平衡常數(shù)一、目的要求1 測定醋酸的電離平衡常數(shù)。2 掌握恒溫水槽及電導(dǎo)率儀的使用方法。二、原理醋酸在水溶液中呈下列平衡：H Ac = H + Ac +-c (1-) c c式中c 為醋酸濃度；為電離度，則電離平衡常數(shù)Kc為： c2Kc = 1-定溫下，Kc為常數(shù)，通過測定不同濃度下的電離度就可求得平衡常數(shù)Kc值。醋酸溶液的電離度可用電導(dǎo)法測定。溶液的電導(dǎo)用電導(dǎo)率儀測定。測定溶液的電導(dǎo)，要將被測溶液注入電導(dǎo)池中，如圖11-1所示圖11-1 浸入式電導(dǎo)池若兩電極間距離為l，電極的面積為A，則溶液電導(dǎo)G為：G=A/l式中：為電導(dǎo)率。電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率不僅與溫度有關(guān)，還與溶液

2、的濃度有關(guān)。因此常用摩爾電導(dǎo)Lm來衡量電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力。Lm與之間的關(guān)系為：Lm=10-3/c (11-1)式中Lm的單位是S·m·mol。的單位為S·m。c的單位為mol·dm。 2-1-1-3弱電解質(zhì)的電離度與摩爾電導(dǎo)的關(guān)系為：m=m （11-2） m為無限稀溶液的摩爾電導(dǎo)，對于醋酸溶液： cm2Kc=mmm(m-m) （11-3） 可由下式計算： （HAc）=+m(H)+m(Ac)+- (11-4)(11-5)(11-6) m(H,T)=m(H,298.15K)1+0.042(t-25C)-m(Ac,T)=m(Ac,298.15K)1+0.02

3、(t-25C)m(H,25C)=349.8210m(Ac,25C)=40.9010-+-4SmmolSmmol22-1 (11-7)(11-8) -4-1式中t為體系的攝氏溫度。根據(jù)以上關(guān)系式，只要測得不同濃度下的電導(dǎo)，就可計算出摩爾電導(dǎo)，再由（11-3）式計算出Kc。三、儀器與試劑:儀器： DDS 12A型或DDS 11A型電導(dǎo)率儀1臺;恒溫水槽1套;電導(dǎo)池1個;1mL移液管1支;25 mL容量瓶5個。試劑：醋酸 (分析純);0.0100M的KCl的標(biāo)準(zhǔn)溶液;二次蒸餾水。四、實驗步驟1. 熟悉恒溫水槽裝置：恒溫水槽由繼電器，接觸溫度計，水銀溫度計，加熱器，攪拌器等組成。其操作步驟如下：接通電

4、源，調(diào)節(jié)接觸溫度計的觸點使其控制溫度為25。當(dāng)繼電器的紅燈亮?xí)r，恒溫水槽的加熱器正在加熱；當(dāng)繼電器的綠燈亮?xí)r，恒溫水槽的加熱器停止加熱。恒溫水槽的溫度應(yīng)以水銀溫度計的讀數(shù)為準(zhǔn)，當(dāng)槽溫與25有偏離時，小心調(diào)節(jié)接觸溫度計的調(diào)節(jié)螺帽，使恒溫水槽的溫度逐步趨近25。注意：繼電器只能用來控溫，它不能用作電源開關(guān)，當(dāng)實驗結(jié)束后，一定要斷開電源開關(guān)。2. 配制HAc溶液：用移液管分別吸取0.1，0.2，0.3，0.4，0.5毫升HAc溶液各自放入25毫升的容量瓶中，均以蒸餾水稀釋至25.00毫升。3. 測定HAc溶液的電導(dǎo)率用蒸餾水充分浸泡洗滌電導(dǎo)池和電極，再用少量待測液蕩洗數(shù)次。然后注入待測液，使液面超過

5、電極12厘米，將電導(dǎo)池放入恒溫槽中，恒溫58分鐘后進行測量。嚴(yán)禁用手觸及電導(dǎo)池內(nèi)壁和電極。按由稀到濃的順序，依次測定被測液的電導(dǎo)率。每測定完一個濃度的數(shù)據(jù)，不必用蒸餾水沖洗電導(dǎo)池及電極，而應(yīng)用下一個被測液蕩洗電導(dǎo)池和電極三次，再注入被測液測定其電導(dǎo)率。4. 實驗結(jié)束后，先關(guān)閉各儀器的電源，用蒸餾水充分沖洗電導(dǎo)池和電極，并將電極浸入蒸餾水中備用。DDS12A型電導(dǎo)儀的使用方法：（1） 接通電源，儀器預(yù)熱10分鐘。在沒有接上電極接線的情況下，用調(diào)零旋鈕將儀器的讀數(shù)調(diào)為0。（2） 若使用高周檔則按下20ms/cm按鈕；使用低周檔則放開此按鈕。本實驗采用高周檔進行測量。（3） 接上電極接線，將電極從電

6、導(dǎo)池中取出，用濾紙將電極擦干，懸空放置，按下2 s/cm量程按鈕，調(diào)節(jié)電容補償按鈕，使儀器的讀數(shù)為0。（4） 將溫度補償按鈕置于25的位置上，儀器所測出的電導(dǎo)率則為此溫度條件下的電導(dǎo)率。（5） 按儀器說明書的方法對電極的電極常數(shù)進行標(biāo)定。（6） 將被測溶液注入電導(dǎo)池內(nèi)，插入電極，將電導(dǎo)池浸入恒溫水槽中恒溫數(shù)分鐘，按下合適的量程按鈕，儀器的顯示數(shù)值為被測液的電導(dǎo)率。若儀器的顯示的首位為1，后三位數(shù)字熄滅，表示被測液的電導(dǎo)率超過了此量程，可換用高一檔量程進行測量。五、數(shù)據(jù)處理：查出實驗溫度下HAc溶液的m的值，計算HAc溶液在所測濃度下的電離度和電離平衡常數(shù)Kc，求出Kc的平均值。六、思考題：1 DDS 11型電導(dǎo)率儀使用的是直流電源還是交流電源？2 電導(dǎo)池常數(shù)（即電極常數(shù)）是怎樣確定的？本實驗仍安排了0.0100M的KCl的測定，用意何在？3 將實驗測定的Kc值與文獻值比較，試述誤差的主要來源。七、實驗注意事項：1溶液的電導(dǎo)率對溶液的濃度很敏感，在測定前，一定要用被測溶液多次蕩洗電導(dǎo)池和電極