化学国家级实验教学示范中心 Northwest University 基础化学实验I（无机化学与化学分析实验） 醋酸电离度、电离常数的测定
实验技能训练要点 1. pH计的使用----首次训练 2. 滴定管的基本操作----巩固练习
一、实验目的 二、实验原理 三、仪器和药品 四、实验内容 五、思考题 六、实验拓展
实验目的 1.了解用pH计法测定醋酸的电离度和电离常数的 原理和方法。 2.加深对弱电解质电离平衡的理解。 3.学习pH计的使用方法。 4.练习滴定的基本操作。
实验原理 醋酸是弱电解质，在水溶液中存在下列电离平衡： HAc → H+ + Ac- 其电离平衡常数表达式为：
若HAc的起始浓度为c，忽略水电离所提供H+的量， 则达到平衡时溶液中: 则： （α为醋酸电离度）
。带入上式中即可求的相应的Ki和α值。取求得的Ki 值的平均值，即为该测定温度下醋酸的电离常数。 的关系，求出相应的 在一定温度下，用pH计测定一系列已知浓度的醋酸 溶液的pH，根据 。带入上式中即可求的相应的Ki和α值。取求得的Ki 值的平均值，即为该测定温度下醋酸的电离常数。 的关系，求出相应的
仪器和药品 25行酸度计 酸式/碱式滴定管
酚酞 待测弱酸溶液 缓冲溶液（pH=4.01） NaAc（0.100 mol·L-1） HCl（0.1mol·L-1） NaOH（0.100 mol·L-1） HAc（0.2 mol·L-1）
实验内容 酚酞 注入 滴定 震荡 读数
实验步骤 1、醋酸溶液浓度的标定 用移液管精确量取25.00 mL HAc（0.2 mol·L-1）溶液，分别注入两只50mL锥形瓶中,各加入2滴酚酞指示剂。分别用标准NaOH溶液滴定至溶液呈浅红色，经摇荡后半分钟不消失，分别记下滴定前和的滴定终点时滴定管中NaOH液面的读数，算出所用NaOH溶液的体积，从而求出醋酸的精确浓度。
2、不同浓度的醋酸溶液的配制和pH值的测定 在4只干燥的100 mL烧杯中，用酸式滴定管分别加入已标定的醋酸溶液48.00 mL、24.00 mL、6.00 mL、2.00 mL，接近所要刻度时应一滴一滴地加入。再从另一盛有去离子水的滴定管（酸式或碱式均可）往后面三只烧杯中分别加入24.00 mL、42.00 mL、46.00 mL去离子水（使各溶液的体积均为48.00 mL），并混合均匀，求出各份醋酸溶液的精确浓度。
c α 用pH计分别测定上述各种醋酸溶液（由稀到浓）的pH，记录各份溶液pH及实验室的温度，计算各溶液中醋酸的电离度及其电离常数，记入下表： 溶液编号 c pH [H+] α 电离常数Ka 测定值 平均值 1 2 3
3、醋酸-醋酸钠缓冲溶液pH的测定 取25 mL已标定的HAc（0.1 mol·L-1）溶液和NaAc（0.10 mol·L-1）溶液，注入烧杯中混合均匀，用pH计测定此缓冲溶液的pH，计算此溶液的电离度，然后加入0.5 mL HCl（0.1mol·L-1）溶液，搅拌后用pH计测定其pH值，再加入1 mL NaOH（0.1 mol·L-1）溶液 ，搅拌后用pH计测定其pH值。将c 上所得的计算值和实验值进行比较。 4、未知弱酸电离常数测定 取25 mL某弱酸的稀溶液，用NaOH溶液滴定至终点，然后再加入25 mL该弱酸溶液，混合均匀，测定pH值，计算该弱酸的电离常数。
思考题 1、不同浓度的醋酸溶液的电离度是否相同？ 电离常数是否相同？ 2、电离度约大，“酸度越大”，这句话是否正确？ 3、若所用醋酸溶液的浓度极稀是否还能用Ka ≈ [H+]2/c求电离常数？ 4、测定醋酸的Ka时，醋酸溶液的浓度必须精确测 定，而测定未知酸的Ka时，酸和碱的浓度都不 必测定，只要正确掌握滴定终点即可，这是为 什么？ 参考文献 [1] 马晓光. 醋酸电离度和电离常数的实验测定, 赤峰学院学报(自然科学版), 2009,25(10), 15-16 [2] 李晓莉, 陈彦玲. 测定醋酸电离度和电离常数的两种微型方法的比较研究, 内蒙古民族大学学报, 2009,15(4), 123-125 [3] 陈彦玲, 王彬彬, 蔡艳, 任霞. 醋酸电离度和电离常数测定方法的比较研究2009,28(4), 39-4218
实验拓展 分光光度法测定溴甲酚绿的电离常数 溴甲酚绿是弱酸型指示剂，简写为Hin，分子结构式如图所示：
[HIn]＝[In－]时溴甲酚绿在缓冲溶液中的吸光度可由下式计算： 通过缓冲溶液的A－pH图可找出对应于A＝{A(HCl)＋A(NaOH)}/2的pH值，此pH值即为溴甲酚绿的pKa值，计算Ka。
溴甲酚绿在0.1 mol·L-1 HCl(－－－表示) 0.1 mol·L-1 NaOH(—表示)中的光吸收曲线