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醋酸的电位滴定和酸常数的测定

2012-11-13 10:51阅读：

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实验二十四 醋酸的电位滴定和酸常数的测定
一、 实验目的
1． 通过醋酸的电位滴定，掌握电位滴定的基本操作和滴定终点的计算方法。
2． 学习测定弱酸常数的原理和方法，巩固弱酸离解平衡的基本概念。
二、 实验原理
电位滴定法是在滴定过程中根据指示电位和参比电极的电位差或溶液的PH值的突跃来确定终点的方法。在酸碱电位滴定过程中，随着滴定剂的不断加入，被测物与滴定剂发生反应，溶液PH值不断变化，就能确定滴定终点。滴定过程中，每加一次滴定剂，测一次PH值，在接近化学计量点时，每次滴定剂加入量要小到0.10mL，滴定到超过化学计量点为止。这样就得到一系列滴定剂用量V和相应的PH值数据。
常用的确定滴定终点的方法有以下几种。
（1）绘pH~V曲线法 以滴定剂用量V为横坐标，以PH值为纵坐标，绘制pH~V曲线。作两条与滴定曲线相切的45°倾斜的直线，等份线与直线的交点即为滴定终点，如图3-10（a）所示。
（2）绘△pH/△V～V曲线法 △pH/△V代表pH的变化值一次微商与对应的加入滴定剂体积的增量（△V）的比。绘制△pH/△V～V曲线的最高点即为滴定终点[图3-10(b)]。
（3）二级微商法 绘制（ pH/△ ）～V曲线。（△pH/△V）～V曲线上一个最高点，这个最高点下即是 pH /△ 等于零的时候，这就是滴定终点法。该法也可不经绘图而直接由内插法确定滴定终点[图3-10（c）]。
确定滴定体积以后，从pH～V曲线上查出HAc被中和一半时（1/2Ve）的PH值。此时，PH=PKa,从而计算出Ka。醋酸在水溶液中电离如下：
HAc H+Ac
其酸常数为 Ka=
当醋酸被中和了一半时。溶液中：[Ac-]=[HAc]
根据以上平衡式，此时Ka=[H+],即pKa=pH。因此，pH V图中 Ve所处的pH值即为pKa,从而可求出醋酸的酸常数Ka。
三、 仪器和试剂
仪器：Phs-2c型酸度计，电磁搅拌器，231型玻璃电极和232型饱和甘汞电极，10mL
半微量碱式滴定管，100mL小烧杯，10.00mL移液管，100mL容量瓶。
试剂：0.6mol/LHAc，1mol/LKCl，0.1000mol/LNaOH标准溶液，Ph=4.00（25℃）的标准缓冲溶液。
四、 实验方法
1． 用Ph=4.00(25℃)的缓冲溶液将Phs-2C型酸度计定位。
2． 准确吸取醋酸试液10.00mL于100mL容量瓶中，加水至刻度摇匀，吸10.00mL于小烧杯中，加1moL/LKCl5.0mL，再加水35.00mL。放入搅拌磁子，浸入玻璃电极和甘汞电极。开启电磁搅拌器，用0.1000mol/LNaOH标准溶液进行滴定，滴定开始时每点隔1.0mL读数一次，待到化学计量点附近时间隔0.10mL读数一次。记录格式如下。
V/mL
 pH
 △V
 △pH
 △pH/△V
 pH/
1.00
2.00
1.00
2.00


.
.
.
.
.
.



3． 数据处理
（1） 绘制pH V和（ pH/ V） V曲线，分别确定滴定点Ve (可由HG软件作图)。
（2） 用二级微商法由内插法确定终点Ve。
（3） 由 Ve法计算HAc的电离常数Ka0,并与文献值比较（ =1.76× ），分析产生错误的原因。
（4） pH， V， Ph／ V, pH/ 可用计算和编程处理。
五、 注意事项
1． 玻璃电极在使用前必须在去离子水中浸泡活化24h，玻璃电极膜很薄易碎，使用时十分小心。
2． 甘汞电极在使用前应拔去加在KCl溶液小空处的橡皮塞，以保持足够的液压差，并检查饱和氯化钾溶液是否足够，若盐桥内溶液不能与白色甘汞部分接触时应再添加一些饱和KCl。
3． 安装电极时甘汞电极应比玻璃电极略低些，两电极不要彼此接触，也不要碰到杯底或杯壁。
4． 滴定开始时滴定管中NaOH应调节在零刻度上，滴定剂每次应准确放至相应的刻度线上。滴定过程中，可在读数一直保持打开，直至滴定结束，电极离开被测时应即使将读数开关关闭。
5． 切勿把搅拌珠连同废液一起倒掉。
六、 思考与讨论
1． 用电位滴定法确定终点与指示剂法相比有何优缺点？
2． 实验中为什么要加入1mol/LKCl5.0mL？
3． 当醋酸完全被氢氧化钠中和时，反应终点的pH值是否等于7？为什么？

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