实验测定醋酸溶液的电离度随浓度变化的改变

（指导老师 张颖）

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一、实验目的

1.掌握pH传感器的实时检测功能，并借助数据采集器和计算机直接生成数据曲线，便捷、直观地反映中和反应过程中pH的变化。

2.认识电离度与浓度关系，加深理解电离度的概念。

二、实验背景

电离度是反映如电解质电离程度，但很多学生会将其影响因素与电离常数的影响因素混淆,不易理解加水稀释电离度增大,  该实验可从数据对比上直观的看到浓度减小电离度增加.

三、实验原理

醋酸（CH₃COOH或HAc）是弱电解质，在水溶液中中存在以下电离平衡：

HAc    H⁺  +  Ac—

其平衡方程式为    c为HAc的起始浓度，[H^＋]、[Ac^－]、[HAc]分别为H^＋、Ac^－、HAc的平衡浓度，α为电离度，K_i为电离平衡常数。

在纯的HAc溶液中，[H^＋]＝[Ac^－]＝cα，[HAc]＝c (1－α)。则   

根据以上关系，通过测定已知浓度的HAc溶液的pH，就知道其[H^＋]，从而可以计算该HAc溶液的电离度。

配制不同浓度的醋酸溶液分别用PH传感器测定溶液PH值，换算成 [H^＋]。

用传pH传感器滴定过程中pH值如下图

醋酸浓度	PH值	[H＋]	电离度
10mol/L	2.14	0.0072	0.072%
1 mol/L	2.42	0.0038	0.38%
0.1mol/L	2.88	0.00134	1.34%
0.01 mol/L	3.38	0.00042	4.24%
0.001 mol/L	3.88	0.000134	13.4%

 

 

 

 

 

 

 

 

四、实验仪器和药品

实验药品：冰醋酸、蒸馏水

实验仪器：采集器、软件系统、pH传感器、100mL小烧杯、、移液管、250ml容量瓶、100ml容量瓶、玻璃棒、胶头滴管、蒸馏水洗瓶。

实验装置：如下图所示。

                   

五、实验步骤

1.用标准缓冲溶液校正pH传感器

 2.分别配制0.1mol/L、0.01mol/L、0.001mol/L醋酸

3.常温下，用 pH传感器分别依次测定0.001mol/L、0.01mol/L、0.1mol/L醋酸溶液PH值

4. 根据以上PH值数据,换算出三种溶液的[H^＋],计算出电离度

六、交流讨论

1.测定不同浓度的醋酸溶液时,有测量的顺序要求吗？

2. 改变所测醋酸溶液的温度，则电离度有无变化？若有变化，会有怎样的变化？

七、利用PH传感器测定弱电解质的电离度与浓度关系的优势

电离度的测定，常用的方法有三种PH值法，电导法和目视比色法。

目视比色法有人为主观因素，相对误差较大，电导法受温度的影响较大，且还有水的电离影响，也不适合。PH值方法与溶液浓度配制的精准和温度有关，但PH值方法对于中学生相对较熟悉，原理简单、相对误差较小。比较适合中学生使用。