实验二、醋酸解离常数的测定

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醋酸解离常数的测定

目的要求

(1)了解对消法测电动势的基本原理，熟悉EM-3C电子电位差计的使用方法；

(2)学习电极及盐桥的使用方法，学会电池的装配方法；

(3)掌握可逆电池电动势测定的应用。

基本原理

利用各种氢离子指示电极与参比电极组成电池，即可从测得的电池电动势算出溶液的pH值，常用指示电极有：氢电极、醌氢醌电极和玻璃电极。今讨论醌氢醌(QH2Q)电极。QHQ为醌(Q)与氢醌(H2Q)的等分子化合物，在水溶液中部分分解。

O ........ H O O 0H

(Q H2Q) (Q) (H2Q)

醌氢醌在水中溶解度很小。将待测pH溶液用Q-H2Q饱和后，再插入一只光

亮Pt电极就构成了Q-H2Q电极，可用它构成如下电池：

Hg(l) | Hg2Cl2(s) |饱和KCl溶液II由QHQ饱和的待测pH溶液(H+) | Pt(s)

Q-H2Q电极反应为：

\ Q + 2H++ 2e-—H2Q /

因为在稀溶液中a H+ c H+，所以：

\ - 2.303 RT H

PH

QH2Q QH Q Q

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可见，Q-H 2Q 电极的作用相当于一个氢电极，电池的电动势为:

2.303 RT H

pH

饱和甘汞

1.75 X 0-6

(tE5)2。

在HAc 和NaAc 组成的缓冲溶液中，由于同离子效应，当达到解离平衡时，

C HAc C 0, HAc

， C Ac

C 0, NaAc

根据酸性缓冲溶液pH 的计算公式为

pH pK^(HAc) lg — pK ^ (HAc) lg

c

Ac

c

0, NaAc

对于由相同浓度HAc 和NaAc 组成的缓冲溶液，则有

pH pK a (HAc)

\、本实验中，量取两份相同体积、相同浓度的HAc 溶液，在其中一份中滴加NaOH 溶液至恰好中和(以酚酞为指示剂)，然后加入另一份

HAc 溶液，即得到等浓度

的HAc-NaAc 缓冲溶液，测其pH 即可得到pK a (HAc)及K a (HAc) 0

、仪器

EM-3C 电子电位差计1套；Pt 电极1支；饱和甘汞电极1只；烧杯；移液管 二、 试剂

盐桥；KCl 饱和溶液；醌氢醌(固体);未知浓度醋酸溶液；氢氧化钠溶液 0.1mol L -； 2g/L 酚酞乙醇溶液。 X

三、 实验步骤

PH ( Q H 2Q E

饱和甘汞

)

2.303 RT

其中 Q H 2Q 二 0.6994 -7.4 WT 4 (t -25),

饱和甘汞

=0.2412 —6.61 W"4 (t T 25)-

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标准偏差s ： 序号

1 \

2

3

4

5

E

1•按EM-3C 电子电位差计的操作步骤进行测定，并记录其结果； 2 •分别装配下列五个电池，测定其电动势

制备五种等浓度的HAc 和NaAc 混合溶液，测定pH :

用移液管从醋酸样品中依次分别取 1.00、2.00、5.00、10.00、25.00 ml HAc 溶 液于1-5号烧杯中，各加入 25ml 蒸馏水和1滴酚酞溶液后，分别用滴管滴加 0.10mol L - NaOH 溶液至酚酞变色，半分钟内不退色为止，再依次用移液管取1.00、 2.00、5.00、10.00、25.00 ml HAc 样品溶液分别加入到1-5号烧杯中，混合均匀， 得到五种等浓度的HAc 和NaAc 混合溶液。再分别于其中加入少量醌氢醌粉末， 摇动使之溶解，但仍保持溶液中含少量固体，然后插入铂电极，架上盐桥与甘汞 电极组成电池，测定以下电池的电动势

Hg(l) | Hg 2Cl 2(s) |饱和KCl 溶液II 由QHQ 饱和的待测pH 溶液| Pt(s)

四、数据处理

上述所测得5个数据，由于实验误差可能不完全相同，可用下列方法处理, 求pK^(HAc)平均和标准偏差s ：

n

pK 计(HAc)实验

口

- d

pK^(HAc) 平均二―

n

i

=pK 了(HAc)平均 pK$ (HAc)实验

误差△ i :

数据记录与结果处理

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