实验七乙酸的电位滴定分析及其解离常数的测定
目的要求
1.学习电位滴定的基本原理和操作技术;
2.运用pH- V 曲线和(△pH/△V)-V曲线与二级微商法确定滴定终点;
3.学习滴定弱酸解离常数的方法;
基本原理
乙酸HOAc为一弱酸,其pKa=4.74,当以标准碱溶液滴定乙酸试液时,再化学计量点附近可以观察到pH的突跃。
以玻璃电极和饱和甘汞电极插入试液即组成如下工作电池;
Ag,AgCl‖HCl(0.1 mol·L)|玻璃膜|HOAc试液‖KCl(饱和)|Hg2Cl2,Hg
该工作电池的电动势在酸度计上反映出来,并表示为滴定过程中的pH,记录加入标准碱溶液的体积V和相应的被滴定溶液的pH,然后由pH-V曲线或(△pH/△V)-V 曲线求得终点是消耗的标准碱溶液的体积。
也可用二级微商法,于△2p H/ △V2处确定终点。
根据标准碱溶液的浓度、消耗的体积和试液的体积,即可求得试液中乙酸的浓度和含量。
,
根据乙酸的解离平衡
HOAc = H++ OA C-
其解离常数Ka =[H+][OA C-]/[HOAc]
当滴定分数为50%时,[OA C-]= [HOAc]此时
Ka =[H+],即pKa = pH
因此在滴定分数为50%处的pH,即为乙酸的pKa
一仪器
1.酸度计pHS-3C型
2.复合电极
3.容量瓶100mL
4.吸量管5mL、10ml
5. 微量滴定管10ml
二试剂
1. 1.000 mol·L -1草酸标准溶液
2.0.010 mol·L-1 NaOH 标准溶液(浓度已标定)
3.乙酸试液(浓度约1mol·L-1)
三实验步骤
1. 按照仪器操作步骤调试仪器,将选择开关置于pH档。
2. 将pH=4.00 (20℃)的标准缓冲溶液置于100ml小烧杯中,放入搅拌子,并使电极浸入标准缓冲溶液中,开动搅拌器,进行酸度计定位,再以pH=6.88(20℃)的标准缓冲溶液校核,所得读数与测量温度下的缓冲溶液的标准值之差应在-0.005~+0.005单位之内
3. 将待定的乙酸溶液装入微量滴定管中,使液面在0.00ml处。
4. 吸取乙酸试液10.00ml,置于100ml容量瓶中,稀释至刻度,摇匀。
吸取稀释后的乙酸溶液10.00ml,置于100ml烧杯中,加水至约30ml。
5. 开动搅拌器,调节至适当的搅拌速度,进行粗测,即测量在加入乙酸溶液0ml、1ml、2ml、···、8ml、9ml、10ml时的各点pH。
初步判断发生pH突跃时需要的乙酸体积范围(△V e x)
6. 重复4、5操作,然后进行细测,即在化学计量点附近取较小的等体积增量,以增加测
量点的密度,并在读取滴定管读数时,读准至小数点后第二位。
在细测时于(1/2)△V e x处应适当增加测量点的密度,如△V e x为4-5ml,可测量加入 2.00ml、2.10ml、···、2.40ml和2.50mlNaOH溶液时各点的pH。
四数据及处理
乙酸浓度及解离常数Ka的测定
(1)实验数据及计算粗测
△V e x=_ml
细测
根据实验数据,计算△pH/△V和化学计量点附近的△2pH/ △V2,填入表中。
(2)于方格纸上做pH-V和(△pH/△V)-V曲线,找出终点体积
(3)用内插法求出△2pH/ △V2 =0处的乙酸溶液的体积
(4)计算原始试液中乙酸含量,以g·L-1表示
(5)在pH-V曲线上,查出体积相当于1/2△V e x的pH,即为乙酸的pK a。
思考题
1.在标定测定乙酸含量时,为什么采用粗测和细测两个步骤?
2.细测Ka时,为什么在1/2 △V e x处增加测量密度?
1.。