电导法测定醋酸的电 离平衡常数
- 格式:pdf
- 大小:181.53 KB
- 文档页数:13


实验八(三)醋酸电离常数的测定——电导率法【目的要求】1、掌握利用电导率法测定电解质的电离常数的基本原理;2、学习电导仪的使用方法;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】1、电离常数与电离度的关系:21cKαα=-。
2、电导G是导体电阻R的倒数1GR=,是衡量导体导电能力的物理量,单位是1(,)S cmmμ-⋅。
3、电导率γ表示在相距1cm,面积为1cm2的两个电极之间的溶液的电导,由定义得LGAγ=,其中LA为电极的电极常数或电导池常数。
4、一定温度下,同一电解质不同浓度的溶液的电导与溶液的电解质总量和溶液的电离度有关,把含有1mol的电解质溶液放在相距1cm的两个平行电极之间,这时无论怎样稀释溶液,溶液的电导只与电解质的电离度有关,此时的电导称为该电解质的摩尔电导。
以λ表示摩尔电导,V表示1mol电解质溶液的体积(mL),c表示溶液的浓度(mol·L-1),γ表示溶液的电导率,则有1000Vcλγγ==。
5、对于弱电解质,在无限稀释的情况下,可看作完全电离,这时溶液的摩尔电导称为极限摩尔电导λ∞。
某时刻弱电解质的电离度满足:λαλ∞=,代入电离常数与电离度的关系式得到2()cKλλλλ∞∞=-。
【实验步骤】1、250mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液的配制与标定。
①称量NaOH 1.0g,放入小烧杯中,加水溶解,转入试剂瓶,充分混合摇匀。
②称量KHC8H4O4(-1204.2mol LM=⋅)0.4~0.6 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 0.1 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)1.7~1.8mL,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。
实验二 醋酸解离度和解离常数的测定一、实验目的1、了解电导率法测定醋酸解离度和解离常数的原理和方式;2、加深对弱电解质解离平稳的明白得;3、学习电导率仪的利用方式,进一步学习移液管的大体操作。
二、提 要醋酸CH 3COOH 即HA C ,在水中是弱电解质,存在着以下解离平稳:)1(O H )q (HAc 2+α )q (Ac )q (O H 3α+α-+或简写为)q (HAc α )aq (Ac )aq (H -++其解离常数为{}{}{}θθ-θ+=αc)c HA (c c )c A (c c )H (c)c HA (K eq eq eq(3.1) 若是HAc 的起始溶度为c o ,其解离度为α,由于,)()(0a c Ac c H c eq eq ==-+代入式(3.1)得:θθαα-α=α-α=c )1(c c )c c ()c ()HAc (K 200020 (3.2)某一弱电解质的解离常数K a 仅与温度有关,而与该弱电解质溶液的浓度无关;其解离度α那么随溶液浓度的降低而增大 。
能够有多种方式用来测定弱电解质的α和K a ,本实验采纳的方式是用电导率测定HAc 的α和K a 。
电解质溶液是离子电导体,在必然温度时,电解质溶液的电导(电阻的倒数)λ为l kA =λ (3.3)式中,k 为电导率...(电阻率的倒数),表示长度l 为1m 、截面积A 为1m 2导体的电导;单位为S·m -1。
电导的单位为S [西(门子)]。
在必然温度下,电解质溶液的电导λ与溶质的性质及其溶度c 有关。
为了便于比较不同溶质的溶液的电导,常采纳摩尔电导m λ。
它表示在相距1cm 的两平行电极间,放置含有1单位物质的量电解质的电导,其数值等于电导率k 乘以此溶液的全数体积。
假设溶液的浓度为)dm ·mol (c 3-,于是溶液的摩尔电导为c k 10kV 3m -==λ (3.4)m λ的单位为12mol ·m ·S -。
实验二 醋酸解离度和解离常数的测定一、实验目的1、了解电导率法测定醋酸解离度和解离常数的原理和方法;2、加深对弱电解质解离平衡的理解;3、学习电导率仪的使用方法,进一步学习移液管的基本操作。
二、提 要醋酸CH 3COOH 即HA C ,在水中是弱电解质,存在着下列解离平衡:)1(O H )q (HAc 2+α )q (Ac )q (O H 3α+α-+或简写为)q (HAc α )aq (Ac )aq (H -++其解离常数为{}{}{}θθ-θ+=αc )c HA (c c )c A (c c )H (c)c HA (K eq eq eq(3.1)如果HAc 的起始溶度为c o ,其解离度为α,由于,)()(0a c Ac c H c eq eq ==-+代入式(3.1)得:θθαα-α=α-α=c)1(c c )c c ()c ()HAc (K 200020 (3.2)某一弱电解质的解离常数K a 仅与温度有关,而与该弱电解质溶液的浓度无关;其解离度α则随溶液浓度的降低而增大 。
可以有多种方法用来测定弱电解质的α和K a ,本实验采用的方法是用电导率测定HAc 的α和K a 。
电解质溶液是离子电导体,在一定温度时,电解质溶液的电导(电阻的倒数)λ为l kA =λ (3.3)式中,k 为电导率...(电阻率的倒数),表示长度l 为1m 、截面积A 为1m 2导体的电导;单位为S·m -1。
电导的单位为S [西(门子)]。
在一定温度下,电解质溶液的电导λ与溶质的性质及其溶度c 有关。
为了便于比较不同溶质的溶液的电导,常采用摩尔电导m λ。
它表示在相距1cm 的两平行电极间,放置含有1单位物质的量电解质的电导,其数值等于电导率k 乘以此溶液的全部体积。
若溶液的浓度为)dm ·mol (c 3-,于是溶液的摩尔电导为 c k 10kV 3m -==λ (3.4)m λ的单位为12mol ·m ·S -。
一、实验目的1. 学会用电导法测定醋酸的电离平衡常数;2. 熟悉电导池、电导池常数、溶液电导(或电导率)等相关基本概念;3. 掌握电桥法测量溶液电导的实验方法和技术。
二、实验原理根据Arrhenius(阿累尼乌斯)的电离理论,弱电解质与强电解质不同,它在溶液中仅部分解离,离子和未解离的分子之间存在着动态平衡。
如醋酸水溶液中,设c为醋酸的原始浓度,αc为解离度,其解离平衡为:式中电导率κ的单位是S·m-1,为测量的电导电极两极片间的间距,A为电极片的截面积,对于一个固定的电导池,l和A都是定值,故比值l/A为一常数,称为电池常数Kcell。
所以有κ=Kcell/R(6)根据以上关系,只要我们在指定温度下测得不同浓度下的电导率κ(用电导率仪)或溶液的电阻(用1000Hz交流电下的惠斯通电桥测),就可以计算出摩尔电导率∧m,再根据式(3),即可计算出解离常数K来。
本实验我们采用测溶液电阻的方法,先用已知电导率的KCl标准溶液测出那个条件下的特征电阻值RS,算出Kcell;然后使用同一电导池测定待测乙酸溶液的电阻Rx,最后就可以得到解离常数K因此,实验中必须考虑的是,在增大交流电频率以防极化的同时,还要尽量消除相位差对电桥平衡的影响。
比较好的办法是,选择1000Hz的交流频率,尽可能使电流通过电导池里的溶液电阻而不是寄生电容Cx,从而使电导池上的电压降的相位移动较小,而不至于影响测量精度。
三、仪器和试剂仪器:XD-7型低频信号发生器1台,ZX56型电阻箱1台,SJ8001型示波器1台,恒温水浴1套,260型铂电导电极(镀铂黑)1支,带支管试管4支,25ml移液管1支,容量瓶2只(50ml),小烧杯,洗瓶,导线若干。
试剂:0.01000mol/L KCl溶液,0.1mol/L 左右的HAc溶液(准确浓度c标于瓶签)。
四、实验步骤1. 调节恒温水浴温度为25.00±0.1℃2. c/2和c/4浓度HAc溶液的配制:用移液管移取25.00ml真实浓度为c(标于瓶签上)的HAc溶液,注入50ml容量瓶中,然后加蒸馏水至刻度并摇匀即成,其真实浓度分别为原溶液浓度的1/2。