實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span> 

1. 了解用pH計(jì)測(cè)定醋酸解離常數(shù)的原理和方法。 

2. 學(xué)會(huì)酸式滴定管及pHS-25型pH計(jì)的正確使用。 

實(shí)驗(yàn)原理 

配制一系列已知濃度的醋酸溶液，在一定的溫度下，用pH計(jì)測(cè)定它們的pH值，根據(jù)pH= -lg[C(H+)/C0]，計(jì)算C(H+)，代入平衡常數(shù)關(guān)系式，可求得一系列( HAc)值，其平均值即為該溫度下的解離常數(shù)。 

儀器、藥品及材料 

儀器：pHS-25型pH計(jì)，復(fù)合電極，燒杯（50mL，4個(gè)），酸式滴定管（50mL，2支） 

藥品：HAc(0.1000mol·L-1) 

材料：碎濾紙、標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液 

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 

1. 配制系列已知濃度的醋酸溶液 

取5只干燥的50 mL燒杯，編號(hào)后，按表5-1用量，用酸式滴定管量取已知濃度的醋酸溶液（由實(shí)驗(yàn)室提供），配制不同濃度的醋酸溶液。 

2. 醋酸溶液pH值的測(cè)定 

用pHS-25型pH計(jì)，按醋酸濃度由稀到濃的次序測(cè)定1~5號(hào)HAc溶液的pH值，記錄在表5-1中。 

3. 數(shù)據(jù)處理  計(jì)算表5-1中各項(xiàng)的值，計(jì)算出實(shí)驗(yàn)室溫度時(shí)，HAc的解離常數(shù)，求算相對(duì)誤差并分析產(chǎn)生的原因。 

表5-1  實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理表 

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)溫度時(shí)，醋酸的平衡常數(shù)為： 

(HAc) =（

1 +

2 +

3 +

4 +

5）÷5 

誤差分析：求算相對(duì)誤差，并分析誤差產(chǎn)生的原因。 

（文獻(xiàn)值：25℃時(shí) 

(HAc) =1.75×10-5） 

預(yù)習(xí)要求： 按表5-2中HAc和H2O的體積，溶液的溫度：25℃，HAc溶液的濃度：0.1000mol·L-1，

(HAc) = 1.75×10-5，計(jì)算各溶液的pH值。 

表5-2  預(yù)習(xí)數(shù)據(jù)表 

思考題  

1. 不同濃度的HAc溶液的解離度α是否相同，為什么？ 

2. 測(cè)定不同濃度HAc溶液的pH值時(shí)，為什么按由稀到濃的順序？ 

3. 若HAc溶液濃度很稀，能否應(yīng)用下列近似公式： 

( HAc) ≈ C2(H+)/C(HAc)    求解離常數(shù)？為什么？ 

相關(guān)鏈接：醋酸解離度和解離常數(shù)的測(cè)定的其他方法 

 （1）緩沖溶液法 

根據(jù)緩沖溶液的計(jì)算公式：pH = pKa - lg｛C(HAc)/C(Ac-)｝ 

若C(HAc) = C(Ac-)，則上式簡(jiǎn)化為pH = pKa   

由于 pKa = - lg Ka   因而，如果將HAc溶液分為體積相等的兩部分，其中一部分用NaOH溶液滴定至終點(diǎn)（此時(shí)HAc幾乎*轉(zhuǎn)化為Ac-），再與另一部分HAc溶液混合，即形成緩沖溶液，測(cè)定該混合溶液的pH值，即可得到HAc溶液的解離常數(shù)Ka。測(cè)定時(shí)無需知道HAc溶液和NaOH溶液的濃度。 

（2）電導(dǎo)率法 

    電解質(zhì)溶液是離子電導(dǎo)體，在一定溫度時(shí)，電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)（電阻的倒數(shù)）λ為：  

                      λ = κA/l                            

式中κ為電導(dǎo)率（電阻的倒數(shù)），表示長度l為1m、截面積A為1m2 導(dǎo)體的電導(dǎo)；單位為S·m-1。電導(dǎo)的單位為S [西（門子）]。 

在一定溫度下，電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)λ與溶質(zhì)的性質(zhì)及其濃度c有關(guān)。為了便于比較不同溶質(zhì)的溶液的電導(dǎo)，常采用摩爾電導(dǎo)λm。它表示在相距1㎝的兩平行電極間，放置含有1單位物質(zhì)的量電解質(zhì)的電導(dǎo)，其數(shù)值等于電導(dǎo)率κ乘以此溶液的全部體積。若溶液的濃度為c（mol·L-1）,則含有1單位物質(zhì)的量電解質(zhì)的溶液體積V=10-3/c（m3·mol-1），于是溶液的摩爾電導(dǎo)為 

λm=κV=10-3κ/c 

λm的單位為S·m2·mol-1。 

   根據(jù)稀釋定律，若電解質(zhì)溶液的濃度c越小，若電解質(zhì)的解離度α越大，無限稀釋時(shí)，若電解質(zhì)也可看作是*解離的，即此時(shí)的α =。從而可知，一定溫度下，某濃度c的摩爾電導(dǎo)λm與無限稀釋時(shí)的摩爾電導(dǎo)λm，∞之比，即為該若電解質(zhì)的解離度： 

α =λm/λm，∞ 

不同溫度時(shí)，HAc的λm，∞值如表5.3所示。 

表5.3  不同溫度下HAc無限稀釋時(shí)的摩爾電導(dǎo)λm，∞

籍電導(dǎo)率儀測(cè)定一系列已知起始濃度的HAc溶液的κ值，根據(jù)上面的公式，即可求得所對(duì)應(yīng)的解離度α ，也可得： 

Ka = C0λm2/{λm，∞（λm，∞-λm）} 

根據(jù)上式，可求得HAc的解離常數(shù)Ka 。