浓度对弱电解质电离度的影响.docx

课题 10 浓度对弱电解质电离度的影响 课题概述： 强电解质是指在溶液中或熔融状态下能完全电离的物质，包括强酸、强碱和大部分的盐等。弱电解质是指在溶液中或熔融状态下只能部分发生电离的物质，包括弱酸、弱碱等。弱电解质的一个重要特性是不能完全电离，只能部分程度地发生电离，因此通常用电离度衡量弱电解质电离程度的大小。对于弱电解质而言： 已电离分子数 电离度 == 分子总数 。 而对于一元弱酸或一元弱碱，其电离度可以有如下计算式： 氢离子浓度 氢氧根离子浓度 一元弱酸电离度 == 弱酸浓度 ；一元弱碱电离度 == 弱碱浓度 。 本实验通过 pH 传感器，监测不同浓度的乙酸中的氢离子浓度，从而计算得出不同浓度乙酸溶液的电离度变化情况，研究浓度对弱电解质电离度的影响。 pH 传感器通过测量 pH 电极和参比电极、被测溶液所组成的电池的电动势，间接测量 pH 电极的电位，从而得到溶液中的氢离子浓度。 教学目标： 理解浓度对弱电解质电离度的影响。 掌握一元弱酸溶液中氢离子浓度与电离度的换算关系。器材准备： 实验药品：0.5 mol/L 乙酸溶液、pH 标准缓冲溶液(pH= 6.865、pH=9.180)。 实验仪器：TI—83 Plus 图形计算器及CBL 系统、pH 传感器、电磁搅拌器、250mL 烧杯、100mL 烧杯、100mL 量筒、1mL 刻度移液管、250mL 容量瓶、玻璃棒、胶头滴管、蒸馏水洗瓶。 实验装置：如下图所示。 实验步骤： 一．实验准备 1．配制标准缓冲溶液。 将购得的pH 标准缓冲物质一小包溶于水，转移至 250mL 容量瓶中，加水稀释至刻度线，即为 pH 标准缓冲溶液。(对应的 pH 值及注意事项请参见标准物质包装袋)。 二．设置传感器 将TI—83 Plus 图形计算器、CBL 系统按图示连接。 将pH 传感器与CBL 系统 CH1 通道相连。 打开TI—83 Plus 图形计算器、CBL 系统，按 APPS，选择“CHEMBIO”程序， 按 ENTER。(见图 1、2) 图 1 图 2 在“MAIN MENU”菜单中选择“1：SET UP PROBES”；输入传感器数量“1”，按 ENTER。(见图 3) 在“SELECT PROBE”菜单中选择“2：pH”。(见图 4) 图 3 图 4 输入通道序号“1”；在“CALIBRATION”菜单中选择“2：PERFORM NEW”。预热 30 秒后，按 ENTER。(见图 5、6) 图 5 图 6 将装有pH 值为 6.865 的标准缓冲溶液的烧杯放在电磁搅拌器上，并将电磁搅拌器的加热温度调至 25℃。将干净的 pH 电极浸入烧杯中，当 CBL 系统显示屏示数稳定后， 按 CBL 上的 TRIGGER 键，并在图形计算器上输入 pH 值“6.865”。(见图 7、8) 图 7 图 8 取出pH 电极，用水冲洗干净，用滤纸小心吸干电极外表。 将装有pH 值为 9.180 的标准缓冲溶液的烧杯放在电磁搅拌器上，并将电磁搅拌器的加热温度调至 25℃。将干净的 pH 电极浸入烧杯中，当 CBL 系统显示屏示数稳定后， 按 TRIGGER 键，并在图形计算器上输入 pH 值“9.180”。(见图 9、10) 图 9 图 10 在“CALIBRATION DONE”屏幕中显示了校正曲线的斜率 INTERCEPT(K0， B)与截距 SLOPE(K1，A)。记录这些数据。以后测定时，如果仍使用同一 pH 传感器并且环境情况相类似时，可以不用标准溶液校正，而在“CALIBRATION”菜单中选择“3： MANUAL ENTRY”，手工输入校正曲线的斜率 INTERCEPT 与截距 SLOPE，即可实现 pH 电极的校正。(见图 11) 图 11 三．pH 值数据采集 用量筒量取 100mL 蒸馏水于 250mL 烧杯中，将烧杯置于电磁搅拌器上并放入搅拌子。 将干净的pH 传感器浸入烧杯内溶液中。 在“MAIN MENU”菜单中选择“2：COLLECT DATA”。(见图 12) 在“COLLECT DATA”菜单中选择“3：TRIGGER / PROMPT”，预热 30 秒后，按 ENTER。(见图 13) 图 12 图 13 当 CBL 系统显示屏示数稳定后，按 TRIGGER 键，并在图形计算器上输入乙酸溶液的浓度“0”。(见图 14、15) 图 14 图 15 在“DATA COLLECTION”菜单中选择“1：MORE DATA”。(见图 16) 图 16 用 1mL 刻度移液管移取 0.20mL 0.5mol/L 乙酸溶液，注入大烧杯中，搅拌均匀。当 CBL 系统显示屏示数稳定后，按 TRIGGER 键，并在图形计算器上输入乙酸溶液的浓 0.5×1 度“0.00