醋酸离解常数的测定

Determination of Ionization Constant of Acetic Acid

一、实验目的

(1)掌握弱电解质离解常数的测定方法。

(2)学习使用p H计，了解电位法测定溶液p H的原理和方法。

(3)学习碱式滴定管的使用。

(4)巩固容量瓶和容量吸管的使用。

二、预习要点

(1)不同浓度的HAc溶液离解常数是否相同?

(2)若HAc溶液的温度有明显变化，离解常数有什么变化?

(3)同离子效应和盐效应对弱酸弱碱的离解常数有何影响?

(4)同离子效应和盐效应对弱酸弱碱的解离度有何影响?

(5)温度一定时，弱酸弱碱的离解常数与其解离度、浓度有何关系?

(6)影响本实验结果准确性的因素有哪些?

三、实验基本原理

醋酸(HC3COOH，HAc)是弱电解质，在水溶液中存在以下离解平衡:

HAc+H2===O H3O++Ac－

根据化学平衡原理，

Ka(HAc)为HAc的离解常数。

将式(1)两边同取负对数，得:

当［HAc］=［Ac－］时，由式(2)得

根据反应式可知，当Na OH用量等于完全中和HAc所需用量的一半时，溶液中

［HAc］=［Ac－］

若测得此时溶液的p H，即可计算出醋酸离解常数的近似值

Ka=c(H+)

四、仪器和试剂

酸度计，容量瓶(100m L)，碱式滴定管(50m L)，锥形瓶(250m L)，烧杯(50m L)，刻度吸管(5m L，10m L)，容量吸管(25m L，50m L)，洗耳球;

标准Na OH溶液(近似于0．2mol·L－1)，待标定醋酸溶液(浓度为0.2 mol·L－1)，酚酞指示剂，标准缓冲液(p H=4．00)。

五、实验内容

(1)取250m L锥形瓶1只，用移液管准确移取25．00m L0．1mol·L－1HAc溶液，加入2滴酚酞溶液，用碱式滴定管中的Na OH标准溶液滴定至溶液刚出现红色即为终点。记录终点时消耗的Na OH的体积。重复上述实验2次，要求三次滴定消耗Na OH体积的偏差不超过0．10m L。计算三次消耗Na OH溶液的平均体积。

(2)取100m L烧杯1个，用移液管准确移取25．00m L0．1mol·L－1HAc溶液，用碱式滴定管中的Na OH标准溶液滴定至操作1所消耗Na OH平均体积的一半，搅拌均匀，再用p H计测定其p H。重复上述实验二次，计算三次测定p H的平均值和醋酸的离解常数。

六、实验记录与结果

1． HAc溶液浓度的测定

2． HAc离解常数的测量

(编者: 刘绍乾 冯志明)