实验八 醋酸电离度和电离平衡常数的测定
醋酸电离度和电离常数的测定
1、醋酸溶液浓度的测定 用已知浓度的NaOH标准溶液标定HAc的准确浓度。 指示剂——酚酞。
1–L·cNaOH = 0.2132mol
滴定结果填入下表
吉首大学 化学实验教学中心
Experimental Chemistry Center of Jishou University
滴定序号
Ⅰ
[H ]2
Ka =
c
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三、实验试剂
、NaOH标准溶液、酚酞指示剂
四、实验仪器及操作
1、碱式滴定管（ 50mL ）的使用 检漏→洗涤→润洗→装液→排气→初读数→滴定→终读数 2、移液管（25 mL）和吸量管（10 mL） 洗涤→润洗→移液→放液→最后一滴的处理 3、检漏→洗涤→装液→稀释→定容→摇匀
一、实验原理
1、醋酸溶液浓度的测定
NaOH+HAc=NaAc+H2O
CHAc
VNaOHCNaOH 25.00
2、醋酸电离度及电离常数的测定
HAc 起始浓度 c 平衡浓度 [HAc]
H + Ac 00 [H ] [Ac ]
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oo1ff –JJmiisshhCooouul·UULnniivveerrsspiittHyy
]+[H 1–mol·L
电离平衡常数K
α
测定值 平均值
25.
N吉a首OH大溶学液的化浓学度实/验m教ol1·学L-中1 心
醋酸电离度和电离常数的测定
实验1 醋酸电离度和电离常数的测定[目的要求]1．测定醋酸的电离度和电离常数。
2．学习使用pH 计和电导率仪。
[实验原理]1. 酸度法HAcH + + Ac -起始浓度 c 0 0 平衡浓度 c-c α c α c α电离常数 α1c αc αc )α(c [HAc]]][Ac [H 22−=−==−+K (1)在一定温度下，用酸度计测定一系列已知浓度的醋酸溶液的pH 值，根据pH=lg[H +]和α=[H +]/c 可以求得一系列对应的α和K 值。
所取得的一系列K 值的平均值，即为该温度下醋酸的电离常数。
2. 电导法电解质溶液导电能力的大小可用电阻R 的倒数——电导L （单位：西门子，S ）来描述（RL 1= ） 根据欧姆电阻定律，在电极面积为A ，距离为l 时，溶液的电导为l A L κ= 或 A l L =κ（Al为电极常数，κ为电导率）。
对于给定电极，A 与l 都是固定值，因此，电导与电极的结构无关。
在一定温度下，电解质溶液的电导决定于溶液的性质及浓度。
为了比较不同电解质的导电能力，引入摩尔电导（Λm ）这一概念，它是把含有1mol 溶质的电解质置于相距为1m 、面积为1m 2的两个电极之间的电导，它代表1mol 电解质的导电能力。
Λm ＝κV ＝c310−×κ（电导率κ由实验测定） (2)（κ单位：S ·m -1，Λm 单位：S ·m 2·mol -1，c 单位：mol ·L -1）弱电解质溶液在无限稀释时，可看作完全电离（α→1），此时溶液的摩尔电导叫做极限摩尔电导（Λ∞）。
在一定温度下，弱电解质的电离度α等于在溶液浓度c 时的摩尔电导Λm 与溶液的极限摩尔电导Λ∞之比，即∞ΛΛ=mα (3) 这样，由实验测定浓度为c 的HAc 溶液的电导率κ，带入（2）式，算出其电导摩尔Λm ；代入（3）式，算出α；再代入（1）式，可算出电离常数K[实验步骤]1．配制不同浓度的醋酸溶液用移液管分别取25.00 mL 、5.00 mL 、2.50 mL 的标准醋酸溶液于3个50 mL 容量瓶中，再用蒸馏水稀释到刻度，摇匀。
醋酸电离度和电离平衡常数的测定
醋酸电离度和电离平衡常数的测定一、实验目的1.测定醋酸的电离度和电离平衡常数。
2.学会正确地使用pH计。
3.练习和巩固容量瓶、移液管、滴定管等仪器的基本操作。
二、实验原理醋酸CH3COOH(简写为HAc)是一元弱酸，在溶液中存在下列电离平衡：HAc(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+Ac-(aq)忽略水的电离，其电离常数：[H3O+][Ac-][H3O+]2Ka[HAc][HAc]首先，一元弱酸的浓度是已知的，其次在一定温度下，通过测定弱酸的pH值，由pH=-lg[H3O+],可计算出其中的[H3O+]。
对于一元弱酸，当c/Ka≥500时，存在下列关系式：[H3O+]2[H3O+]Kacc由此可计算出醋酸在不同浓度时的解离度（）和醋酸的电离平衡常数（Ka）。
或者也可由Kac2计算出弱酸的解离常数（Ka）。
三、仪器和试药仪器：移液管、吸量管、容量瓶、碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、量筒、pHS-3C型酸度计。
试药：冰醋酸（或醋酸）、NaOH标准溶液(0.1mol·L-1)、标准缓冲溶液（pH=6.86,4.00）酚酞溶液（1%）。
四、实验内容1.配置250mL浓度为0.1mol·L-1的醋酸溶液用量筒量取4mL36%（约6.2mol·L-1）的醋酸溶液置于烧杯中，加入250mL蒸馏水稀释，混匀即得250mL浓度约为0.1mol·L-1的醋酸溶液，将其储存于试剂瓶中备用。
2.醋酸溶液的标定用移液管准确移取25.00mL醋酸溶液（V1）于锥型瓶中，加入1滴酚酞指示剂，用标准NaOH溶液（c2）滴定，边滴边摇，待溶液呈浅红色，且半分钟内不褪色即为终点。
由滴定管读出所消耗的NaOH溶液的体积V2，根据公式c1V1=c2V2计算出醋酸溶液的浓度c1。
平行做三份，计算出醋酸溶液浓度的平均值。
3.pH值的测定分别用吸量管或移液管准确量取2.50、5.00、10.00、25.00mL上述醋酸溶液于四个50mL的容量瓶中，用蒸馏水定容，得到一系列不同浓度的醋酸溶液。
醋酸电离度和电离常数的测定
实验题目 醋酸电离度和电离常数的测定（教材p57-59）一、实验目的1、测定醋酸的电离度和电离常数；2、掌握滴定原理，滴定操作及正确判断滴定终点；3、练习使用pH 计、滴定管、容量瓶的使用方法。
二、实验原理醋酸（CH3COOH 或写出HAc ）是弱电解质，在溶液中存在下列电离平衡： HAc H+ + Ac-起始浓度/ mol·dm －3c 0 0平衡浓度 / mol·dm －3 c-cα cα cαθa K = ][]][[HAc Ac H -+=ααc c c -2)(=αα-12c ，当α<5%时，1－α ≈ 1故θa K =c α2 而[H +]= cα →α=[H +]/c 。
c 为HAc 的起始浓度，通过已知浓度的NaOH 溶液滴定测出， HAc 溶液的pH 值由数显pH 计测定，然后根据pH=－log[H +],→[H +]=10-pH ，把[H +]、c 带入上式即可求算出电离度α和电离平衡常数θa K 。
三、仪器和药品 数显pH 计，酸式滴定管，碱式滴定管，烧杯，温度计，移液管，洗耳球；0.1 mol·dm －3左右的NaOH 溶液，未知浓度的HAc 溶液。
四、实验步骤1、醋酸溶液浓度的标定用移液管移取25.00cm 3 HAc 溶液于锥形瓶中，加入纯水25cm 3，再加入2滴 酚酞指示剂，立即用NaOH 溶液滴定至呈浅粉红色并30秒钟不消失即为终点。
再重复滴定2次，并记录数据。
2、配制不同浓度的醋酸溶液，并测定pH 值把1中已标定的醋酸溶液，配制成c/2、c/4，并测定其pH 。
五、数据记录和处理表一 醋酸溶液浓度的标定表二六、结果与讨论（是对实验结果进行讨论，分析结果是偏大还是偏小的原因）以上就是正式实验报告的格式！注意事项：请认真看书（近代化学实验教材p9-12）（一）、醋酸溶液浓度的标定1、正确选用所需仪器（25cm3移液管，碱式滴定管，烧杯，洗耳球，锥形瓶，洗瓶等）2、·查漏——检查滴定管是否漏液；·润洗——分别用自来水、蒸馏水、待取液（NaOH溶液）洗滴定管3次；分别用自来水、蒸馏水、HAc溶液洗移液管3次·装液——在碱式滴定管中装满NaOH溶液，固定在滴定管夹上，除去尖嘴部分气泡，调整液面至零刻度或零刻度以下，并记录数据；用移液管移取25.00cm3 HAc 溶液于锥形瓶中，加入纯水25cm3，再加入2滴酚酞指示剂。
pH法测定醋酸电离度和电离平衡常数
pH 法测定醋酸电离度和电离平衡常数【教学目的】1. 掌握 pH 法测定醋酸电离常数 K a 的原理和方法。
2. 掌握吸量管和酸式滴定管的使用方法。
3. 学习使用酸度计测定溶液的 pH 值。
【教学重点】通过测定醋酸电离度和电离常数，使学生加深对电离度和电离常数的理解， 并掌握酸度 计测定溶液 pH 值的方法。
【教学内容】一、实验原理醋酸是一元弱酸，在水溶液中存在下列平衡：HAc = H + + Ac– 其电离常数表达式为：K a = ]HAc [ ] Ac ][ H [ _ + （1） 设醋酸的起始浓度为c ，平衡时，[H + ] = [Ac – ]，[HAc] = c –[H + ]，代入（1）式得 K a = ] H [ c ] H [ 2 + + - （2）电离度a = c ] H [ + ´ 100%，代入（2）式得 K a = a a - 1 c 2 （3）当a < 5% 时，1 - a » 1 ，故 K a = c] H [ 2 + （4） 若在一定温度下，用 p H 计测定已知浓度的醋酸溶液的 p H 值，则可通过（2）或（4） 式计算该温度下醋酸溶液的电离度和醋酸的电离常数。
二、实验步骤1. 配制不同浓度的醋酸溶液取 4 只 100 mL 的烧杯洗净、干燥后编号。
按表 1 醋酸和蒸馏水的取用量，分别用吸量 管和滴定管准确量取一定体积的醋酸和蒸馏水，在烧杯中混合均匀。
2. 醋酸溶液 pH 值的测定用酸度计由稀到浓测定 1～4号 HAc 溶液的 pH 值，记录在表 1。
3. 数据记录与结果处理 表 1 醋酸电离度和电离常数的测定室温K a 烧杯 编号 HAc/mLH 2O /mL HAc 浓度 c /mol∙L -1 p H [H + ]/mol∙L -1 a 测定值 平均值 13.00 45.00 26.00 42.00 312.00 36.00 4 24.00 24.00四、基本操作及仪器的使用1. 吸量管的使用（见仪器的认领与洗涤）2. 酸式滴定管的使用滴定管是准确测量溶液体积的量出式量器，分为酸式滴定管和碱式滴定管。
醋酸电离度和电离常数的测定
实验题目醋酸电离度和电离常数的测定（教材p57-59）一、实验目的1、测定醋酸的电离度和电离常数；2、掌握滴定原理，滴定操作及正确判断滴定终点；3、练习使用pH计、滴定管、容量瓶的使用方法。
二、实验原理醋酸（CH3COOH或写出HAc）是弱电解质，在溶液中存在下列电离平衡：HAc l=H+ +Ac-起始浓度/ mol dm 3c00平衡浓度/ mol dm 3c-c a c a c a2 [H ][ Ac ] (c ) K a = =:[HAc] c c2-c当 a <5沮，1—1 -1故K a=c a而[H +]= C 仲 a=[H +]/c。
c为HAc的起始浓度，通过已知浓度的NaOH溶液滴定测出，HAc溶液的pH值由数显pH计测定，然后根据pH= — log[H+], r[H+]=10-pH，把[H+]、c带入上式即可求算出电离度a和电离平衡常数K a。
三、仪器和药品数显pH计，酸式滴定管，碱式滴定管，烧杯，温度计，移液管，洗耳球；0.1 mol・dm「3左右的NaOH溶液，未知浓度的HAc溶液。
四、实验步骤1、醋酸溶液浓度的标定用移液管移取25.00cm3 HAc溶液于锥形瓶中，加入纯水25cm3，再加入2滴酚猷指示剂，立即用NaOH 溶液滴定至呈浅粉红色并30秒钟不消失即为终点。
再重复滴定2次，并记录数据。
2、配制不同浓度的醋酸溶液，并测定pH值把1中已标定的醋酸溶液，配制成c/2、c/4,并测定其pH。
五、数据记录和处理表一醋酸溶液浓度的标定测定次数第一次第二次第三次HAc溶液的体积/ cm325.0025.0025.00NaOH溶液的浓度/ mol dm 3V NaOH终读数/cm3V NaOH初读数/cm3V NaOH/cm3=V 终-V 初HAc溶液的浓度/ mol dm 3HAc溶液的浓度/ mol dm 3（均值）C=表二醋酸电离度和电离常数的测定（温度°C）HAc溶液编号V HAc/cm3V H2O/cm3C(HAc)mol dm 3pH[H+] mol dm 3a K a测定值平均值测定值平均值125.0075.00225.0025.00350.000.00六、结果与讨论（是对实验结果进行讨论，分析结果是偏大还是偏小的原因）以上就是正式实验报告的格式!注意事项：请认真看书（近代化学实验教材p9-12）（一）、醋酸溶液浓度的标定1、正确选用所需仪器（25cm3移液管，碱式滴定管，烧杯，洗耳球，锥形瓶，洗瓶等）2、查漏一一检查滴定管是否漏液；润洗一一分别用自来水、蒸熠水、待取液（NaOH溶液）洗滴定管3次；分别用自来水、蒸熠水、HAc溶液洗移液管3次装液一一在碱式滴定管中装满NaOH溶液，固定在滴定管夹上，除去尖嘴部分气泡，调整液面至零刻度或零刻度以下，并记录数据；用移液管移取25.00cm3 HAc溶液于锥形瓶中，加入纯水25cm3,再加入2滴酚猷指示剂。
(八)醋酸电离常数的测定-pH法
实验八 （一）醋酸电离常数的测定——pH 法【目的要求】1、掌握利用pH 法测定电解质的电离常数的基本原理；2、学习pH 计的使用方法；3、巩固滴定管、移液管、吸量管、容量瓶的使用操作。
3、进一步熟悉溶液的配置与标定，规范称量、滴定的操作。
【实验原理】醋酸在水溶液中存在电离平衡：+HAcH +Ac -，由电离度和电离常数的定义有：+[H ]100%cα=⨯，2a [H ][Ac ][H ][HAc][H ]K c +-++==-当5%α<时，2a [H ]K c+≈，由此计算醋酸的电离度和电离常数。
【实验步骤】1、250mL 0.2 mol ·L -1的NaOH 溶液的配制与标定。
①称量NaOH 2.0g ，放入小烧杯中，加水溶解，转入试剂瓶，充分混合摇匀。
②称量KHC 8H 4O 4（-1204.2mol L M =⋅）0.8~1.0 g ，分别加入到标号为1～3的锥形瓶中，加40mL 水溶解。
加入2滴0.2%的酚酞溶液，用待测定NaOH 溶液滴定至微红色且30s 不变色。
平行滴定3份，要求精密度良好。
2、300mL 0.2 mol ·L -1的HAc 溶液的配配制与标定。
①用10mL 量筒量取冰乙酸（17.5mol ·L -1）3.4～3.5mL ，注入小烧杯中，加去离子水稀释后转入试剂瓶，再加水至300mL ，充分混合摇匀。
②用移液管分别向标号为1～3的三个锥形瓶中放入待测HAc 溶液25.00mL ，并加入2滴0.2%的酚酞溶液，用已标定浓度的NaOH 溶液滴定其至微红色且30s 不变色。
平行滴定3份，要求精密度良好。
3、配制不同浓度的HAc 溶液。
①用吸量管分别吸取2.50mL 、5.00mL 已知浓度醋酸溶液，用移液管移取25.00mL 已知浓度醋酸溶液，分别注入三只50mL 容量瓶中，定容，摇匀。
②将原醋酸溶液和新配制的醋酸溶液分别注入标号为1～4的四个干燥小烧杯中，按照由稀到浓的顺序用pH 计测定1～4号烧杯中不同浓度的HAc 的pH 。
试验醋酸电离度和电离平衡常数的测定
结果讨论：说明一元弱酸的浓度与其电离度和电离平衡常数的关系。
实验步骤：
一、标准氢氧化钠溶液浓度的标定： （称邻苯二甲酸氢钾， 0.8～1.2g，三份，加 20～30 毫升煮沸后刚冷 却的蒸馏水，加 1 滴酚酞指示剂，用氢氧化钠标液滴定至微红色，30 秒不褪色为终点。教师标定。 ） 二、 醋酸溶液浓度的标定： 准确移取 25.00ml 二份醋酸溶液分别于锥形瓶中,各加 1 滴酚酞指示剂,用 NaOH 标液滴至微红色,30 秒不褪色为终点,记下 NaOH 消耗的体积。数据按表格处理。 三、 配制不同浓度的醋酸溶液和 pH 值的测定： 在 5 只干燥的小烧杯中分别放取 48.00； 24.00； 12.00； 6.00； 3.00ml 标好的 HAc，补蒸馏水至 48.00ml，摇匀，并计算其准确的浓度。 四、测定醋酸溶液的 pH 值：由稀到浓，用 pH 计分别测定 pH 值，记录数据和室温，计算醋酸的电离度和 电离平衡常数。 五、1.配制等浓度的醋酸和醋酸钠缓冲溶液：25.00ml 0.1mol/l HAc+1d 酚酞，用 0.1mol/l NaOH 滴定至终点 后再加入 25.00ml 0.1mol/l HAc，混匀。2.测定混合液的 pH 值：用 pH 计测定二次，取平均值。记录室温。 pKa＝pH。
1
2
VHAc(ml) CHAc (mol/l)
CHAc 相对平均偏差
二种方法测定的 pKa 的相对偏差
+ 2 作 图 法 求 Ka ： 将 电 离 平 衡 常 数 表 达 式 Ka = [ H ] 两 边 取 对 数 ； lgKa=2lg[H+] － lgC=-2pH － lgC ； C
2pH=-lgKa-lgC 以溶液的 2pH 对 lgC 作图，可得一直线，斜率为－１，截距为-lgKa，从 lgKa 可以求出 Ka 。
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实验八 醋酸电离度和电离平衡常数的测定
一、实验目的
1、测定醋酸电离度和电离平衡常数。
2、学习使用pH 计。
3、掌握容量瓶、移液管、滴定管基本操作。
二、实验原理
醋酸是弱电解质，在溶液中存在下列平衡：
HAc
H +
+ Ac -
α
αθ
-⋅==-+1][]][[2
c HAc Ac H K a
式中[ H +]、[ Ac -]、[HAc]分别是H +、 Ac -、HAc 的平衡浓度；c 为醋酸的起始浓度；θ
a
K 为醋酸的电离平衡常数。
通过对已知浓度的醋酸的pH 值的测定，按pH=-lg[H +]换算成[H +]，
根据电离度c
H ][+=α，计算出电离度α，再代入上式即可求得电离平衡常数θ
a K 。
三、仪器和药品
仪器：移液管（25mL ），吸量管（5mL ），容量瓶（50mL ），烧杯（50mL ），锥形瓶（250mL ），碱式滴定管，铁架，滴定管夹，吸气橡皮球，Delta320-S pH 计。
药品：HAc （约0.2mol·L -1），标准缓冲溶液（pH=6.86，pH=4.00），酚酞指示剂，标准NaOH 溶液（约0.2mol·L -1）。
三、实验内容
1．醋酸溶液浓度的标定
用移液管吸取25mL 约0.2mol·L -1 HAc 溶液三份，分别置于三个250mL 锥形瓶中，各加2～3滴酚酞指示剂。
分别用标准氢氧化钠溶液滴定至溶液呈现微红色，半分钟不褪色为止，记下所用氢氧化钠溶液的体积。
从而求得HAc 溶液的精确浓度（四位有效数字）。
2．配制不同浓度的醋酸溶液
用移液管和吸量瓶分别取25mL ，5mL ，2.5mL 已标定过浓度的HAc 溶液于三个50mL 容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，并求出各份稀释后的醋酸溶液精确浓度（
2c ，10
c
，20
c
）的值（四位有效数字）。
3．测定醋酸溶液的pH值
用四个干燥的50mL烧杯分别取30～40mL上述三种浓度的醋酸溶液及未经稀释的HAc溶液，由稀到浓分别用pH计测定它们的pH值（三位有效数字），并纪录室温。
4．计算电离度与电离平衡常数
根据四种醋酸的浓度pH值计算电离度与电离平衡常数。
五、数据纪录和结果
1.醋酸溶液浓度的标定
滴定序号 1 2 3
标准NaOH溶液的浓度/ mol·L-1
所取HAc溶液的量/mL
标准NaOH溶液的用量/ mL
实验测定HAc 测定值
溶液精确浓度/ mol·L-1 平均值
2.醋酸溶液的pH值测定及平衡常数、电离度的计算t = ℃
HAc溶液编号c HAc/ mol·L-1pH [H+]/ mol·L-1α/% a K
1 (c/20)
2 (c/10)
3 (c/2)
4 (c)
六、预习要求及思考题
1．预习要求
（1）认真预习电离平衡常数与电离度的计算方法，以及影响弱酸电离平衡常数与电离度的因素。
（2）pH计的型号不同使用方法也略有区别，使用前应认真预习，熟悉实验所用型号的
pH计的使用方法。
2．思考题
（1）标定醋酸浓度时，可否用甲基橙作指示剂？为什么？
K值是否随醋酸溶液浓度变化而变化？（2）当醋酸溶液浓度变小时，[H+]、α如何变化？
a
（3）如果改变所测溶液的温度，则电离度和电离常数有无变化？。