原理
[H+]、[Ac-]皆为平衡时浓度,Ki为电离平衡常数,它在一定温度下为一常数。
根据,可以求得电离度a(c为HAc的总浓度)。通过对已知浓度的醋酸pH值的测定,即可求算出电离平衡常数Ki和电离度a。
本实验利用已知浓度的NaOH溶液测定HAc溶液的总浓度,用pH计测定HAc溶液的pH值。
一般的酸碱常因其中含有杂质或本身不稳定(如HCl易挥发,NaOH易吸水和CO2),不能直接配成浓度精确的溶液。为求出它们的精确浓度,需用基准物质进行标定。本实验用邻苯二甲酸氢钾作基准物质,标定NaOH溶液。
邻苯二甲酸电离常数K1=1.1×10-3,K2=3.9×10-8。
材料与仪器
分析天平 台称 称量瓶 锥形瓶 碱式滴定管 滴定台 容量瓶 烧杯 移液管 刻度吸管 洗瓶 pH计
步骤
一、NaOH溶液的标定
准确称取邻苯二甲酸氢钾0.40~0.45g三份,分别置于锥形瓶中,加水溶解,再加酚酞溶液2滴,用待标定的NaOH溶液滴至微红色即为终点。记下所用NaOH溶液的体积并计算NaOH溶液的浓度(取四位有效数字)及滴定的相对平均偏差。
二、用NaOH标准溶液测定HAc溶液的浓度
用移液管吸取未知浓度的HAc溶液25 mL(或20 mL),置于锥形瓶中,加入酚酞,用NaOH标准液滴至终点。计算HAc溶液浓度(取四位有效数字)。
平行滴定三次。计算HAc溶液平均浓度和滴定的相对平均偏差。
三、配制不同浓度的HAc溶液
分别吸取25mL、5mL和2.5mL已测出准确浓度的HAc溶液,置于三个50mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀,制得0.05 mol·L-1、0.01 mol·L-1和0.005 mol·L-1 HAc溶液。
四、测定0.1 mol·L-1、0.05 mol·L-1、0.01 mol·L-1和0.005 mol·L-1 HAc溶液的pH值
用四个烧杯,分别取一定量的上述四种浓度的HAc溶液,由稀到浓分别用pH计测定它们的pH值,并记录温度(室温)。
将测得数据及计算结果列于下表。
HAc溶液 |
c |
pH |
[H+] |
Ki |
a |
1 |
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2 |
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3 |
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4 |
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5 |
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五、同离子效应
吸取25mL0.1 mol·L-1 HAc溶液置于50 mL容量瓶中,加入0.1 mol·L-1 NaAc溶液5 mL,稀释至刻度,为5号溶液。按上述实验方法测其pH值并计算HAc的电离常数和电离度,将实验结果填入上表,与2号溶液比较,解释实验结果。
来源:丁香实验