P師鞍TIANJINKLI天津师范大学化学学院S1958NORMALCOLLEGE ofCHEMISTRY《物理化学实验》物理化学实验教学组
《物理化学实验》 物理化学实验教学组 天津师范大学化学学院 COLLEGE of CHEMISTRY
电池电动势法测定弱酸的离解常数Determination of The Dissociation ConstantofWeakAcidwithElectromotiveForceMethod師勒1958
Determination of The Dissociation Constant of Weak Acid with Electromotive Force Method 电池电动势法测定弱酸的离解常数
实验目的=二实验原理三仪器和药品.四五实验步骤数据记录与处理芸注意事项七、思考讨论師勒1958
一、实验目的 二、实验原理 三、仪器和药品 四、实验步骤 五、数据记录与处理 六、注意事项 七、思考讨论
实验目的一、>掌握用对消法测定可逆电池电动势>掌握电动势法测弱酸离解常数師勒1958
一、实验目的 ➢ 掌握用对消法测定可逆电池电动势 ➢ 掌握电动势法测弱酸离解常数
二、实验原理电池电动势法可用于测定弱酸的解离常数，以苯甲酸为例二C.H.COO-+H+C,H,COOH(1)aHA浓度很小时，活度可近似地视为浓度，于是K:-(2)CHA欲求K，可设计如下电池師勒1958
二、实验原理 电池电动势法可用于测定弱酸的解离常数，以苯甲酸为例： C6H5COOH C6H5COO- + H + A H a HA a a K a − + = (1) 浓度很小时，活度可近似地视为浓度，于是 A H a HA c c K c − + = (2) 欲求Ka可设计如下电池：
Hg(), Hg2Cl2 (s) / KCl(饱和)II H+(待测定)Q·H,O (s) /PtHg,Cl(s) + 2e阳极2Hg()+2CI甘汞(饱和) = 0.2415 - 7.6 × 10-4 × (t - 25)V阴极 C,H,O2(s) + 2H+(ag) + 2e C,H4(OH)2(s)RTHO6In?00.H202FQ·H20aoaHT師勒1958
Hg(l), Hg2Cl2 (s) | KCl(饱和) || H+ (待测定)Q·H2O (s) | Pt 阳极 2Hg(l)＋2Cl Hg2Cl2 (s)＋2e φ甘汞(饱和)＝0.2415 - 7.6 × 10-4 × (t - 25)V 阴极 C6H4O2 (s)＋2H＋(aq)＋2e C6H4 (OH)2 (s) Q H Q2 Q H Q2 2 2 H ln 2 H Q Q RT a ＝ F a a ＋ -
在酸性溶液中，αH= α，故RT0中o.H2oIna,DH+Q.H20A.dg在0~37°℃C之间Q.H2Q = 0.7175 - 7.4×10-4t电池电动势 E = Φo.Hz0-甘汞(饱和)RT80(3)Ina,Q·H2Q -P甘汞(饱和)HtF0常数，令其为A，则(3)式为Q·H2Q -甘汞(饱和)= 師勒1958
H Q2 a Q a Q H Q2 H ln RT a F ＋ 在酸性溶液中， ＝ ，故 ＝ - 在0~37 oC之间， Q H Q2 ＝ 0.7175 - 7.4×10-4 t Q H Q2 电池电动势 E ＝ －φ甘汞(饱和) ＝ Q H Q2 -φ甘汞(饱和) + H ln RT a F ＋ (3) Q H Q2 -φ甘汞(饱和) = 常数，令其为A，则(3)式为 Q H Q2
RTE=A+InaHtF(4)2.303RT=A-3PHF测出电池电动势后，即可利用（4）式求出溶液的pH值本实验是在依次加入已知浓度和数量的NaOH溶液使溶液pH值发生变化后，分别测定电池电动势E由（4)式求出溶液pH值，再根据下式即可求得苯甲酸的解离常数K。肺勒1958
E ＝ A ＋ H ln RT a F ＋ ＝ A － 2.303RT pH F (4) 测出电池电动势后，即可利用(4)式求出溶液的pH值。 本实验是在依次加入已知浓度和数量的NaOH溶 液使溶液pH值发生变化后，分别测定电池电动势E， 由(4)式求出溶液pH值，再根据下式即可求得苯甲酸 的解离常数Ka：
HCHA酸式中,C=C.H,COO-NaCHA=CC.H,COOH=C酸CNaOH酸CH,COO-4(5)pKa=pH-log(CA=/C酸）由酸和盐的浓度c酸和c盐以及pH值可求出pK，。(pK，=-logK,)師勒1958
A H a HA c c K c − + = ＝ A H c c c − ＋ 酸 由酸和盐的浓度c酸和c盐以及pH值可求出pKa 。(pKa = -logKa ) 式中， c A − ＝ ＝ ＝ C H COO 6 5 c − Na c + - A c HA C H COOH 6 5 c c = ＝ c 酸 ＝ c 酸 － ＝ － C H COO 6 5 c − NaOH c pKa = pH – log ( / ) (5) c A − c 酸 - A c
三、1仪器和药品UJ-25电位差计冶怡价怡皱检流计标准电池稳压电源Pt、饱和甘汞电极价皮价烧杯(100mL）移液管20mL碱式滴定管（50mL）0.01mol·dm-3苯甲酸溶液0.1mol·dm-3NaOH溶液氢醌師勒1958
三、仪器和药品 UJ-25电位差计 1台 检流计 1台 标准电池 1个 稳压电源 1台 Pt、饱和甘汞电极 各1支 烧杯(100 mL) 4个 移液管20 mL 2支 碱式滴定管(50 mL) 1个 0.01 mol·dm-3苯甲酸溶液 0.1 mol·dm-3 NaOH溶液 氢醌