实验四 醋酸总酸度的测定
醋酸解离度和解离常数的测定
一、实验目的
1.进一步练习酸碱滴定操作。
2.掌握强碱滴定弱酸的滴定过程,突跃范围及指示剂的选择原理。
二、实验原理
醋酸为有机弱酸(Ka=1.7×10-5),与NaOH反应式为:
HAc+NaOH=NaAc+H2O
反应产物为弱酸强碱盐,滴定突跃在碱性范围内,可选用酚酞等碱性范围变色的指示剂。未知醋酸的浓度约为0.1mol·L-1。
三、 主要试剂和仪器
1.NaOH标准溶液(0.09441 mol.L-1)
2.酚酞指示剂
3.待测的醋酸试样
4.碱式滴定管
5.移液管
6.250 ml锥形瓶
四、实验步骤
1、准确移取待测食用醋25 mL于250mL容量瓶中,加入蒸馏水至刻度,摇匀。
2、用移液管移取25.00mL上述稀释后的试液于锥形瓶中,加入酚酞指示剂2~3滴,用NaOH标准溶液滴定至微红色在30 s内不褪色即为终点。平行滴定三份。
五、 实验数据
表1 食用醋总酸度的测定
编号
VNaOH/mL
CH+/mol·L-1
C平均H+/mol·L-1 1 15.50 0.062 2 15.45 0.0618 0.062 3 15.55 0.0622
食用醋总酸度
/(g·L-1)
平均酸度/(g·L-1)
相对平均偏差/% 六、 结果讨论 0.00103 0.00103 0.00104 0.00103
1.相对平均偏差较大,可能是由于在滴定的过程中,没控制好滴定过量导致的。
2.滴定开始时,可快。由于离终点远,滴落点颜色无明显变化,但不能成“水线”,以免溶液溅出。滴落点颜色有变化或消失慢时,滴定放慢。
第二篇:大学化学实验 醋酸解离度
实验十九醋酸解离度、解离常数的测定
一、预习思考
1.两种方法测定HAc解离度和解离常数的原理有何不同?
2.计算中数字的有效数字位数有什么规则?
二、实验目的
1.了解用pH法和电导率法测定醋酸解离度和解离常数的原理和方法。
2.加深对弱电解质解离平衡的理解。
3.学习pH计和电导率仪的使用方法,练习使用移液管。
三、实验原理
醋酸是弱酸,即弱电解质,它在溶液中存在下列解离平衡:
或简写为
其解离常数为
(6-5-1)
如果HAc的起始浓度为c0,其解离度为,由于== c0,带入上式(6-5-1),得:
(6-5-2)
某一弱电解质的解离常数Ka仅与温度有关,而与该弱电解质溶液的浓度无关;其解离度则随着溶液浓度的降低而增大,本实验采用两种方法。
1.pH值法测定醋酸的解离度和解离常数
在一定温度下,用 pH 计 ( 酸度计 )测得一系列已知不同浓度的醋酸溶液的 pH 值,根据 pH= - lg c(H + ) ,换算出各不同浓度醋酸溶液中的 c(H + ) ;再根据,可求得各不同浓度醋酸溶液的解离度值;最后根据公式(6-5-2),求得一系列对应的解离常数 Ka(HAc)值,取其平均值,即为该温度下的醋酸解离常数值。
2. 电导率法测定醋酸的解离度和解离常数
电解质溶液是离子电导体,在一定温度时,电解质溶液的电导(电阻的倒数)为
(6-5-3)
式中:为电导率(电阻率的倒数),表示长度为1m、截面积A为1m2导体的电导,单位为S·m -1,电导的单位为S(西门子)。为了便于比较不同溶质的溶液电导,常采用摩尔电导m 。摩尔电导表示在相距1cm的两平行电极之间,放置含有1单位物质的量电解质的电导,其数值等于电导率乘以此溶液的全部体积。若溶液的浓度为c(mol·L -1),则含有1单位物质的量电解质的溶液体积V=10-3/ c(m3·mol -1),溶液的摩尔电导为:
(6-5-4)
m的单位为S·m2·mol-1 。
由公式(6-5-2)可知,弱电解质溶液的浓度c越小,弱电解质的解离度越大,无限稀释时弱电解质也可看作是完全解离的,即此时的=100%。从而可知,一定温度下,某浓度c的摩尔电导率m与无限稀释时的摩尔电导率之比,即为该弱电解质的解离度:
(6-5-5)
不同温度时,HAc的值见表6-5-1。
表6-5-1不同温度下HAc无限稀释时的摩尔电导率
通过电导率仪测定一系列已知起始浓度的HAc溶液的值。根据公式(6-5-4)以及(6-5-5)即可求得对应的解离度。若将公式(6-5-5)代入公式(6-5-2),可得:
(6-5-6)
根据公式(6-5-6)即可求得HAc的解离常数Ka 。
四、仪器与试剂
1.仪器:洗瓶(1 个),移液管 (20mL,1 支),小烧杯 (50 mL,6 只),移液管架(1 只),洗耳球,酸度计(1 台),温度计 (0~100 ℃,1 支)。
2.试剂:HAc(0.1mol · L-1) ,pH=4.00 的标准缓冲溶液(邻苯二甲酸氢钾)。
五、实验步骤
1. pH 值法测定醋酸解离常数
(1)取5只洗净烘干的 50mL 小烧杯依次编成 1 # ~5 # 。
(2)从移液管中分别向1 # ,2 #, 3 #,4 #,5 #小烧杯中准确放入48.00,24.00 ,12.00 ,6.00 ,3.00mL已准确标定过的 HAc 标准溶液。
(3)用移液管中分别向1 # ,2 #, 3 #,4 #,5 #小烧杯中准确放入 0.00 ,24.00 ,36.00,42.00,45.00mL的蒸馏水,并将杯中溶液搅混均匀。
(4)用酸度计分别依次测量 5 #~1 # 小烧杯中醋酸溶液的 pH 值,并如实正确记录测定数据(表6-5-2)。
2.电导率法测定醋酸解离常数
(1)取配置好的醋酸溶液,用电导率仪分别依次测量 5 #~1 # 小烧杯中醋酸溶液的电导率的值,并如实正确记录测定数据(表6-5-3)。
(2)记录实验数据时室温与不同起始浓度时的电导率数据。根据表6-5-1的数值,得到实验室温下HAc无限稀释时的摩尔电导率。再按照公式(6-5-4)计算不同起始浓度时的摩尔电导。即可由公式(6-5-5)求得各浓度时HAc的解离度。根据公式(6-5-6)的计算,取平均值,可得到HAc的解离常数Ka 。
六、数据记录与处理
1.pH 值法测定醋酸解离常数的数据记录和处理:
醋酸溶液的原始浓度: c(HAc)= 0.09217mol · L -1,实验时室温 =___________℃。
表6-5-2 pH 值法测定醋酸解离常数的数据记录
2.电导率法测定醋酸解离常数的数据记录和处理
表6-5-3电导率法测定醋酸解离常数的数据记录
七、注意事项
1.移液管的使用注意事项。
2.pH计和电导率仪使用方法以及注意事项,尤其是电极的清洗。
八、讨论和应用
1.内插法求所需的。例如,室温为295K时,HAc无限稀释时的摩尔电导为:
求得X=0.0373 S·m2·mol-1 。