『壹』 實驗報告,酸鹼電離常數的測定
醋酸解離度、解離常數的測定 一、預習思考 1.兩種方法測定HAc解離度和解離常數的原理有何不同? 2.計算中數字的有效數字位數有什麼規則? 二、實驗目的1.了解用pH法和電導率法測定醋酸解離度和解離常數的原理和方法。2.加深對弱電解質解離平衡的理解。 3.學習pH計和電導率儀的使用方法,練習使用移液管。 三、實驗原理 醋酸是弱酸,即弱電解質,它在溶液中存在下列解離平衡: HAc(aq)+H2O(l) H3O+(aq)+Ac-(aq) 或簡寫為 HAc(aq) H+(aq)+Ac-(aq)
『貳』 醋酸電離度和電離常數的測定方法有哪些
首先必須知道醋酸的確切濃度c,然後精密測定溶液的pH值,即可換輸出電離度和電離常數:
電離度=[10^(-pH)]/c,電離常數=[10^(-pH)]^2/{c-[10^(-pH)]^2}≈[10^(-pH)]^2/c.根據的就是電離常數和電離度的定義.
醋酸電離度和電離常數的測定
(一)實驗目的
1.學會用pH 計測定醋酸電離度和電離常數的方法;
2.加深對弱電解質電離平衡的理解;
3.學習pH 計的使用方法;
(二)實驗原理
醋酸是弱電解質,在水溶液中存在以下電離平衡:
HAc H+ + Ac-
起始濃度(mol•dm-3) c 0 0
平衡濃度(mol•dm-3) c - cα cα cα
代入平衡式得
Kα = [H+] [Ac-] / [HAc] =[cα]2/(c - cα)= cα2/(1 - α)
式中Ka 表示弱酸的電離常數;c 表示弱酸的起始濃度;α表示弱酸的電離度。
在一定溫度下,用pH 計(酸度計)測定一系列已知濃度的醋酸的pH 值,按pH =-㏒[H+]換算為[H+],根據[H+] = cα即可求得醋酸的電離度α和cα2/(1 - α)值。在一定溫度下,cα2/(1 - α)值近似地為一常數,所取得的一系列cα2/(1 - α)的平均值,即為該溫度時醋酸的電離常數Ka。
例:已知HAc 的濃度為0.1081 mol•dm-3,在20℃時用pH 計測得該HAc溶液的pH = 2.83,計算HAc 的電離度及平衡常數?
解:按pH 的定義 pH =-lg[H+]即 2.83 =-lg[H+]
所以 [H+] = 1.48×10 -3 mol•dm -3
醋酸的電離度 α = [H+]/c = (1.48×10-5)/0.1081×100% = 1.37%
即 α= <5% 時,
Ka =[H+]2/c
所以,醋酸的電離常數 Ka=(1.48×10 -3 ) 2 /0.1081 = 2.03×10-5
『叄』 測定電離度的方法有哪幾種,分別依據什麼原理進行測定
早期的顏色改變化學變色龍反應
(1)弱電解質的電離是一種可逆過程。以醋酸的電離為例,醋酸溶於水後,它的分子即電離為H+離子和CH3COO-離子,這是正過程,同時逆過程是H+離子和CH3COO-離子重新結合成醋酸分子。
在這個過程中,CH3COOH分子電離的速率(正反應的速率)隨著CH3COOH分子數的逐漸減少而降低;反之,離子結合成分子的速率(逆反應的速率)卻隨著離子數的逐漸增多而增加。這樣,電離到一定程度後,未電離的分子和生成的離子之間達到了平衡,叫做電離平衡。電離平衡是動態平衡。這時未電離的分子的濃度和陰、陽離子的濃度不變,根據質量作用定律,它們之間的關系可表示如下:
KHAc為醋酸的電離平衡常數,簡稱電離常數。弱酸的電離常數常用Ka表示,弱鹼的電離常數常用Kb表示。K值越大,說明達到平衡時離子濃度越大,也就是這電解質電離程度越大,是越強的電解質。因此,電離常數是電解質的特徵常數。它象其它平衡常數一樣,不因濃度而改變,但隨溫度而略有變化。
在電離平衡的體系中,已電離部分的濃度與溶解的電解質總濃度的比值叫做電離度,用α表示。如0.1mol/L醋酸,每1000個CH3COOH分子中有13個分子電離為H+和CH3COO-離子,則醋酸的電離度α=1.3%。
電解質的電離常數與電離度都是衡量電解質電離程度的數據,它們之間有著一定的關系。以AB表示弱電解質,其原始濃度為C,電離度為α,電離平衡為
,則到達平衡時,[A+]=[B-]=Cα,[AB]=C(1-α),代入上式得:
得:
這個式子是表示電離常數K與電離度α的關系式。從它可以看到:
(i)從電離常數可以算出不同濃度時弱電解質的電離度。例如在室溫時,0.1mol/LCH3COOH溶液的電離常數為1.8×10-5,它的電離度可計算如下:
計算可得:=1.3×10-2=1.3%
(ii)K隨溫度而變化,α隨K而變化,因此α也隨溫度而變化。
(iii)K不因濃度改變而變化,但α卻隨濃度而變化。當濃度C增大時,
與0.1mol/L醋酸溶液相比,電離度只及0.1mol/L溶液的40%。
(iv)K不因溶液中其它電解質的存在而變化,但α卻因溶液中其它電解質離子的存在而變化。例如,在上述醋酸溶液中加入醋酸鈉,即加入CH3COO-,則因同離子效應而使平衡向左移動,α將減小。
以上(iii)和(iv)是電離常數與電離度區別的地方,可看出K是常數而α不是常數。
(2)離子鍵或強極性共價鍵化合物,一般稱為強電解質。它們溶於水以後受水分子吸引,都以離子存在,沒有分子,因此不存在電離平衡。它們的電離度應是100%。但溶液稍濃時,離子數量很多,電荷相反的離子在碰撞時能形成一定數量暫時結合的「離子對」,因而限制了離子的活動性,這樣溶液的導電率就相應減小,實驗測得的電離度都小於100%,好象只是部分電離一樣。這種實驗測得的電離度稱為「表觀電離度」。化學手冊上所載強電解質的電離度,都是指表觀電離度。