弱电解质电离常数的测定

一、 实验目的

1. 掌握醋酸解离度和解离常数的测定方法。

2. 理解酸度计的使用。

3. 进一步掌握滴定操作。

二、 实验原理

醋酸（CH3COOH或HAc） 是弱电解质，在水溶液中存在下列解离平衡：

起始浓度（mol·L－1） c 0 0

平衡浓度（mol·L－1） c－ cα cα cα

若c为醋酸的起始浓度，α为醋酸的解离度， ［H＋］、 ［Ac－］、 ［HAc］ 分别为H＋、Ac－、HAc的平衡浓度，Kα为醋酸的解离常数，则［H＋］＝［Ac－］＝cα［HAc］＝c（1－α）。

解离度：α＝［H＋］／c×100％

解离常数：Kα＝［H＋］［Ac－］／［HAc］＝cα2／（1－α）＝［H＋］2／（c－［H＋］）

已知p H＝－lg［H＋］，所以测定已知浓度的醋酸溶液的p H，就可以求出它的解离度和解离常数。

三、 仪器和药品

1. 仪器

p HS－25型酸度计、复合电极、50m L小烧杯四个、50m L量筒一个、 容量瓶 （50m L）、吸量管 （10m L）、 移液管 （25m L）、 锥形瓶 （250m L）、 碱式滴定管（50m L）。

2. 药品

HAc（已标定）、 缓冲溶液 （定位液p H ＝4.01）、0.2mol／LNa OH标准溶液、 酚酞。

四、 实验内容

1. 标定原始醋酸溶液的浓度

用移液管移取25m L待标定醋酸溶液置于锥形瓶中， 加2～3滴酚酞， 用Na OH标准溶液滴定至微红色， 并且半分钟内不褪色为止； 记下所用的Na OH溶液的体积， 再重复上述滴定操作两次， 要求3次所消耗Na OH溶液的体积相差小于0.005m L； 计算HAc溶液的浓度。

2. 配制不同浓度的醋酸溶液

用移液管和吸量管吸取25.00m L、5.00m L、2.5m L已测得准确浓度的醋酸溶液， 分别置于3个50m L容量瓶中； 用蒸馏水稀释至刻度， 摇匀， 计算出这三瓶醋酸溶液的浓度。

3. 测定不同浓度醋酸溶液的p H

取以上4种不同浓度的醋酸溶液25m L， 分别加入4只洁净干燥的50m L烧杯中， 按由稀到浓的次序在p HS－2型p H计上分别测出它们的p H， 记录数据和室温； 计算解离度和解离平衡常数。

五、 数据记录及处理

1. 计算醋酸浓度 （表2.2）

表2.2 数据记录

2. 醋酸解离度和解离平衡常数 （表2.3）

表2.3 数据记录

六、 思考题

1. 本实验测定HAc电离常数的原理是什么？

2. 若改变所测HAc溶液的浓度或温度， 对电离常数有无影响？

3. 怎样配制不同浓度的HAc溶液？ 如何计算？

4. 弱电解质的电离度与溶液的c（H＋） 和溶液浓度之间的关系如何？如何知道p H计已校正好？