电导法测定乙酸电离平衡常数(四川理工学院)
- 格式:pdf
- 大小:396.78 KB
- 文档页数:4
电导法测定醋酸电离常数一、实验目的1.了解溶液电导、电导率和摩尔电导率的概念;2.测量电解质溶液的摩尔电导率,并计算弱电解质溶液的电离常数。
二、实验原理电解质溶液是靠正、负离子的迁移来传递电流。
而弱电解质溶液中,只有已电离部分才能承担传递电量的任务。
在无限稀释的溶液中可以认为电解质已全部电离,此时溶液的摩尔电导率为Λ∞m,而且可用离子极限摩尔电导率相加而得。
一定浓度下的摩尔电导率Λm 与无限稀释的溶液中摩尔电导率Λ∞m是有差别的。
这由两个因素造成,一是电解质溶液的不完全离解,二是离子间存在着相互作用力。
所以,Λm 通常称为表观摩尔电导率。
Λm/Λ∞m=α(U++ U-)/(U+∞+ U-∞)若U+= U-,,U+∞=U-∞则Λm/Λ∞m=α式中α为电离度。
AB型弱电解质在溶液中电离达到平衡时,电离平衡常数K a?,起始浓度C0,电离度α有以下关系:+ + B-起始浓度mol/L:C0 0 0平衡浓度mol/L:C0·(1-α) αC0 αC0K c ?=[c(A+)/c?][c(B-)/c?]/[c(AB)/c?]=Cα2/(1-α)=C0Λm2/[c?Λ∞m(Λ∞m-Λm)]根据离子独立定律,Λ∞m 可以从离子的无限稀释的摩尔电导率计算出来。
Λm可以从电导率的测定求得,然后求出K a?。
Λm C0/c? =Λ∞m2K c?/Λm-Λ∞m K c?通过Λm C/c?~1/Λm作图,由直线斜率=Λ∞m2K c?,可求出K c?。
三、仪器与试剂DDS-11A(T)型电导率仪1台;恒温槽1套;0.1000mol/L醋酸溶液。
四、实验步骤1.调整恒温槽温度为25℃±0.3℃。
2.用洗净、烘干的义形管1支,加入20.00mL的0.1000mol/L醋酸溶液,测其电导率。
3.用吸取醋酸的移液管从电导池中吸出10.00mL醋酸溶液弃去,用另一支移液管取10.00mL电导水注入电导池,混合均匀,温度恒定后,测其电导率,如此操作,共稀释4次。
一. 实验目的1、掌握醋酸解离度和解离常数测定方法,加深对电离度,电离常数和溶液浓度与电导关系的理解。
2、学习电导法测电离度的原理和在井穴板中进行电导率测量的操作;理解酸度计的使用。
3、进一步掌握溶液的配制、滴定操作。
二. 实验原理1、醋酸(CH3COOH或HAc)是弱电解质,在水溶液中存在下列解离平衡:起始浓度(mol/L) c 0 0平衡浓度(mol/L) c- cαcαcα若c为醋酸的起始浓度,α为醋酸的解离度,[H+]、[Ac-]、[HAc]分别为H+、Ac-、HAc的平衡浓度,Kα为醋酸的解离常数,则[H+]=[Ac-]= cα [HAc]= c(1-α)解离度:α=[H+]/c×100%解离常数:Kα=[H+][Ac-]/[HAc]= cα2/(1-α)=[H+]2 /(c-[H+])已知pH=-lg[H+],所以测定了已知浓度的醋酸溶液的pH值,就可以求出它的解离度和解离常数。
2、PHS-3C酸度计直接电位法测定pH值的原理PHS-3C型精密级酸度计是一3(1/2)位数字显示的酸度计,适用于研究室、医药、学校、化工、环保等化验室的取样测定水溶液的酸度(pH值)和测量电极电位(mV值)。
如配上适当的离子选择电极,则可以作为电位滴定。
其工作原理是利用复合电极对被测水溶液中不同的酸度产生直流电位,通过前置阻抗转换器把高内阻的直流电位转变成低内阻的直流电位,输入到A/D转换器,以达到pH值数字显示。
同样,配上适当的离子选择电极作电位滴定分析时,以达到终点电位显示。
以pH玻璃电极作指示电极,甘汞电极作参比电极,插入溶液中即组成测定pH值的原电池。
在一定条件下,电池电动势E是试液中pH值的线性函数。
测量E时,若参比电极(甘汞电极)为正极,则E=K+0.059pH(25℃)当pH玻璃-甘汞电极对分别插入pHS标准缓冲溶液和pH x未知溶液中,电动势E S和Ex 分别为E S=K+0.059pH S(25℃)Ex=K+0.059pH x(25℃)两式相减,得(25℃)三. 仪器设备及试剂仪器:容量瓶(50mL),吸量管(10mI),移液管(25mL),烧杯(50mL),锥形瓶(250mL),碱式滴定管(50mL),pHs-3C型酸度计。
醋酸电离常数的测定-电导率法醋酸是一种弱电解质,其电离程度相对较低,因此在水中形成的醋酸离子浓度较低。
要准确地测定醋酸的电离常数,需要采用精密的实验方法。
本文将介绍一种测定醋酸电离常数的方法——电导率法。
一、实验原理1、电导率概念电导率是电解质电导性的一种物理指标,反映了电解质分子或离子在电场作用下导电的能力。
一般来说,电导率和电解质浓度成正比,和电解质电离程度成正相关。
电导率的单位是西门子每米(S/m)。
2、电解质电离程度与电离常数弱电解质的电离程度可用电离常数表示。
电解质的电离常数是一个物理量,表示分子中的部分分子在水中电离的程度。
对于弱电解质:HA + H2O ⇌ A- + H3O+电离常数定义为:Ka= [A-][H3O+] / [HA]其中,[A-]为醋酸根离子的浓度,[HA]为醋酸的浓度,[H3O+]为氢离子的浓度。
为了确定电解质的电离程度,我们需要测量其电离时产生的离子浓度。
3、电离程度计算公式对于弱电解质,其电离程度α接近于1,而弱电解质的电离程度较低,通常用公式计算:α=α0/(1+λc),其中α0为无电解质时的电离程度,λ为电解质的摩尔电导率,c 为电解质的浓度。
二、实验设备和试剂实验设备:电导仪、电导池、醋酸滴定仪、电极定标仪试剂:纯水、醋酸、甲基橙指示剂、NaOH溶液三、实验步骤1、电极定标将电导池放入纯水中,连接电导仪进行测量,记录稳定的电导率值,记为L1。
将电导池洗净,放入0.01mol/L KCl溶液中,进行同样的测量,记录电导率值,记为L2。
计算出德拜-鲍尔定律常数B:B=(L2/L1)/(0.01mol/L)。
将电导池放入醋酸溶液中,用电导仪测量其电导率,记录电导率值,记为L3。
3、测定醋酸的电离程度将电解池接入电导仪,将醋酸滴入电极中,使溶液的导电性能稳定下来。
加入甲基橙指示剂3-4滴,滴定出醋酸溶液中的主要阴离子(即醋酸质子化的离子),记录滴定NaOH 溶液消耗的体积V和仪器测得的电导率值L4。
电导法测定乙酸电离平衡常数一.目的要求1.掌握电导、电导率、摩尔电导率的概念以及它们之间的相互关系。
2.掌握电导法测定弱电解质电离平衡常数的原理。
二.实验原理1.电离平衡常数Kc 的测定原理在弱电解质溶液中,只有已经电离的部分才能承担传递电量的任务。
在无限稀释的溶液中可以认为弱电解质已全部电离,此时溶液的摩尔电导率为0∧,可以用离子的极限摩尔电导率相加而得。
而一定浓度下电解质的摩尔电导率∧与无限稀释的溶液的摩尔电导率0∧是有区别的,这由两个因素造成,一是电解质的不完全离解,二是离子间存在相互作用力。
二者之间有如下近似关系:∧∧=α (1)式中为弱电解质的电离度。
对AB 型弱电解质,如乙酸(即醋酸),在溶液中电离达到平衡时,其电离平衡常数K c 与浓度c 和电离度α的关系如下:aca K c -=12(2)2.摩尔电导率∧m 的测定原理电导是电阻的倒数,用G 表示,单位S (西门子)。
电导率则为电阻率的倒数,用k 表示,单位为G·m -1。
摩尔电导率的定义为:含有一摩尔电解质的溶液,全部置于相距为1m 的两个电极之间,这时所具有的电导称为摩尔电导率。
摩尔电导率与电导率之间有如下的关系。
C C 0=∧(3)式中c 为溶液中物质的量浓度,单位为mol·m -3。
在298K 时乙酸的8.3900=∧(S·m 2·mol -1)三.仪器和试剂电导率仪,电导电极,恒温槽,烧杯、锥型瓶;0.025mol·L -1 HAc ,0.05 mol·L -1 HAc ,0.1mol·L -1 HAc 标准溶液 四.实验步骤1.调节恒温水槽水浴温度至25℃(室温偏高,则水浴温度调节到35℃)。
将实验中要测定的溶液恒温。
2.校准便携式电导率仪的电导池常数 3.测量醋酸溶液的电导率标定好电导池常数后,将两电极用蒸馏水洗净,用吸水纸吸干液体。
处理好的电极分别插入到0.025mol·L -1 HAc ,0.05 mol·L -1 HAc ,0.1mol·L -1 HAc 标准溶液中测量电导率。
电导法测定醋酸电离常数一、实验目的1.了解溶液电导、电导率和摩尔电导率的概念;2.测量电解质溶液的摩尔电导率,并计算弱电解质溶液的电离常数。
二、实验原理电解质溶液是靠正、负离子的迁移来传递电流。
而弱电解质溶液中,只有已电离部分才能承担传递电量的任务。
在无限稀释的溶液中可以认为电解质已全部电离,此时溶液的摩尔电导率为Λ∞m,而且可用离子极限摩尔电导率相加而得。
一定浓度下的摩尔电导率Λm与无限稀释的溶液中摩尔电导率Λ∞m是有差别的。
这由两个因素造成,一是电解质溶液的不完全离解,二是离子间存在着相互作用力。
所以,Λm通常称为表观摩尔电导率。
Λm/Λ∞m=α(U++ U-)/(U+∞+ U-∞)若U+= U-,,U+∞=U-∞则Λm/Λ∞m=α式中α为电离度。
AB型弱电解质在溶液中电离达到平衡时,电离平衡常数K aө,起始浓度C0,电离度α有以下关系:AB A+ + B-起始浓度mol/L:C00 0平衡浓度mol/L:C0·(1-α) αC0 αC0K cө=[c(A+)/cө][c(B-)/cө]/[c(AB)/cө]=C0α2/(1-α)=C0Λm2/[cөΛ∞m(Λ∞m-Λm)] 根据离子独立定律,Λ∞m可以从离子的无限稀释的摩尔电导率计算出来。
Λm可以从电导率的测定求得,然后求出K aө。
Λm C0/cө =Λ∞m2K cө/Λm-Λ∞m K cө通过Λm C0/cө~1/Λm作图,由直线斜率=Λ∞m2K cө,可求出K cө。
三、仪器与试剂DDS-11A(T)型电导率仪1台;恒温槽1套;0.1000mol/L醋酸溶液。
四、实验步骤1.调整恒温槽温度为25℃±0.3℃。
2.用洗净、烘干的义形管1支,加入20.00mL的0.1000mol/L醋酸溶液,测其电导率。
3.用吸取醋酸的移液管从电导池中吸出10.00mL醋酸溶液弃去,用另一支移液管取10.00mL电导水注入电导池,混合均匀,温度恒定后,测其电导率,如此操作,共稀释4次。
测定醋酸的电离常数的原理
醋酸的电离常数是指在特定条件下,醋酸分子在水中发生电离产生乙酸根离子和氢离子的平衡常数。
其数值越大,说明醋酸越容易电离,反之则越难电离。
测定醋酸的电离常数的原理可以通过电导法来实现。
电导法是利用物质在水中的电离程度与其电导率成正比的原理来测定物质的电离常数的一种方法。
具体实验步骤如下:
1. 在实验室中制备一定浓度的醋酸水溶液,并测定其电导率。
2. 将一定量的强电解质(如氯化钠)加入到醋酸水溶液中,使其成为一种电解质溶液。
3. 再次测定这种电解质溶液的电导率。
4. 根据电导率的变化来计算出醋酸电离的程度和电离常数。
根据这种方法,可以通过实验数据计算出醋酸的电离常数,从而了解醋酸在水溶液中的电离情况。
电导法测定醋酸电离常数一、实验目的1.了解溶液电导、电导率和摩尔电导率的概念;2.测量电解质溶液的摩尔电导率,并计算弱电解质溶液的电离常数。
二、实验原理电解质溶液是靠正、负离子的迁移来传递电流。
而弱电解质溶液中,只有已电离部分才能承担传递电量的任务。
在无限稀释的溶液中可以认为电解质已全部电离,此时溶液的摩尔电导率为Λ∞m,而且可用离子极限摩尔电导率相加而得。
一定浓度下的摩尔电导率Λm与无限稀释的溶液中摩尔电导率Λ∞m是有差别的。
这由两个因素造成,一是电解质溶液的不完全离解,二是离子间存在着相互作用力。
所以,Λm通常称为表观摩尔电导率。
Λm/Λ∞m=α(U++ U-)/(U+∞+ U-∞)若U+= U-,,U+∞=U-∞则Λm/Λ∞m=α式中α为电离度。
AB型弱电解质在溶液中电离达到平衡时,电离平衡常数K aө,起始浓度C0,电离度α有以下关系:AB A+ + B-起始浓度mol/L:C00 0平衡浓度mol/L:C0·(1-α) αC0 αC0K cө=[c(A+)/cө][c(B-)/cө]/[c(AB)/cө]=C0α2/(1-α)=C0Λm2/[cөΛ∞m(Λ∞m-Λm)] 根据离子独立定律,Λ∞m可以从离子的无限稀释的摩尔电导率计算出来。
Λm可以从电导率的测定求得,然后求出K aө。
Λm C0/cө =Λ∞m2K cө/Λm-Λ∞m K cө通过Λm C0/cө~1/Λm作图,由直线斜率=Λ∞m2K cө,可求出K cө。
三、仪器与试剂DDS-11A(T)型电导率仪1台;恒温槽1套;0.1000mol/L醋酸溶液。
四、实验步骤1.调整恒温槽温度为25℃±0.3℃。
2.用洗净、烘干的义形管1支,加入20.00mL的0.1000mol/L醋酸溶液,测其电导率。
3.用吸取醋酸的移液管从电导池中吸出10.00mL醋酸溶液弃去,用另一支移液管取10.00mL电导水注入电导池,混合均匀,温度恒定后,测其电导率,如此操作,共稀释4次。