醋酸电离常数测定讲义VIP免费

1弱电解质电离常数的测定一、实验目的1.了解溶液电导及电导率的基本概念，掌握电导率仪的使用方法。2.掌握溶液电导率的测定及应用。3.测定弱电解质（HAc）的电导率，计算醋酸的电离常数Kc。二、实验原理AB型弱电解质如醋酸，在一定浓度范围内，只有部分发生电离，有如下电离平衡：HAc==H++Ac-起始浓度c00平衡浓度c(1-)cc式中：c为醋酸起始浓度，为醋酸的电离度，当达到电离平衡时，其电离常数为：1][]][[2cHAcAcHKHAc在一定温度下KHAc是常数，因此可以通过测定醋酸在不同浓度时的电离度α代入上式求出KHAc。醋酸溶液的电离度可用电导（率）法来测定。溶液电导(G)的大小与两电极之间的距离(l)成反比，与电极的面积(A)成正比:式中：l/A为电导池常数，以Kcell表示。κ为电导率，其物理意义是在两平行而相距1m，面积均为1m2的两电极间，电解质溶液的电导称为该溶液的电导率，其单位以SI制表示为是S·m-1(c·g·s制表示为S·cm-1)。溶液的摩尔电导率是指把含有1mol电解质的溶液置于相距为1m的两平行板电极之间的电导。以Λm表示，其单位以SI单位制表示为S·m2·mol-1(以c·g·s单位制表示为S·cm2·mol-1)。摩尔电导率m是指将含有1mol电解质的溶液置于相距为1m的两平行板电极之间的电导。它与溶液的电导率间的关系为:cm式中，c为该溶液的浓度，其单位以SI单位制表示为mol·m-3。对于弱电解质溶液来说，可以认为:是溶液在无限稀释时的摩尔电导率（极限摩尔电导率）。这样，醋酸的标准电离常数可以表示为：)()/(2mmmmccK对于弱电解质HAc，其极限摩尔电导率可根据科尔劳乌斯的离子独立运动定律，由强电解质的极限摩尔电导率求得，如：)()()()()()(NaAcNaClHClAcHHAcmmmmmm或通过查表获得。已知：1241082.349)15.298,(molmSKHm，1241090.40)15.298,(molmSKAcm。mmlAG2与温度的关系为：)]15.298(0244.01)[15.298,(),(KTKAcTAcmm)]15.298(0142.01)[15.298,(),(KTKHTHmm这样，我们测出在指定温度下指定醋酸浓度下的摩尔电导率，就可以就算出在该温度下醋酸的电离常数。三、仪器试剂1.仪器：METTLER-TOLEDO（FE30）电导率仪1台；100mL容量瓶4只；50mL烧杯5只；50mL移液管1支；洗瓶1只；洗耳球1只。2.试剂：0.1mol·dm-3HAc溶液（100mol·m-3HAc溶液）四、实验步骤1、电导率仪的调整与使用接通电源，按“退出”键打开电导率仪，屏幕显示“0.00μs/cm，√A”，MTC25.0℃。如果屏幕显示有误，分别按“模式”、“读数”、“设置”键进行归正。预热10min。测定溶液的电导率时，将电极垂直悬空于溶液中，必须将电极的空心端全部浸入溶液中。按“读数”键开始测量，测量时电导率仪显示屏的小数点在闪动，当小数点不再闪动，同时√A显示在屏幕上时，表示测量结束，此时显示的数值即为待测溶液的电导率。一个溶液测量后，必须用去离子水冲洗电极，用卷纸小心的吸干，才可以测量下个溶液。所有样品测量结束后，长按“退出”键（约3秒）关闭电导率仪，用去离子水冲洗电极，用卷纸小心的吸干。关闭电源。2、配制浓度为原始醋酸(0.1mol·dm-3)浓度的1/2,1/4,1/8,1/16的溶液用移液管移取原始醋酸(0.1mol·dm-3)50mL于100mL的容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，即为原始浓度1/2的溶液；用少量1/2浓度的溶液润洗移液管（一般为约5mL×3次）后，移取50mL此溶液于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，即为原始浓度1/4的溶液，依次类推，配制原始浓度1/8、1/16的溶液。3、测定HAc溶液的电导(率)将各溶液置于50mL烧杯中，按照浓度由大到小的顺序，测定HAc溶液的电导(率)。（注意：溶液应晃动，混合均匀，烧杯不应取走，保证电导池上的液体不流失）五、数据记录与处理大气压：；室温：；实验温度：。HAc原始浓度：。数据处理11/21/41/81/16m=/cmm)()/(2mmmmccK求出K平均值。3六、思考题1、电解质溶液导电的特点是什么？2、什么叫电导、电导率和摩尔电导率？弱电解质与强电解质的摩尔电导率随浓度变化的差异是什么？3、为什么m与m之比即为弱电解质的电离度？