氨的电离平衡常数的测定

【实验原理】

I．氨水是一种弱碱，NH3在水中存在以下解离平衡：

NH3+H2O=NH4++OH

Kb代表其电离平衡常数，c为氨水的初始浓度，[NH4+][OH-][NH3]分别为其电离平衡浓度。一定温度下，则有：

Kb=

[NH][OH]≈

[NH3]4[OH]2（当解离度∝<5%时水电离的[OH_]可忽略） c如果测出氨水的浓度和该溶液的pH便可以根据上述公式求出Kb。 c可用

HCl标准溶液滴定测得,由于滴定突跃发生在酸性范围内，所以用甲基橙作为指示剂，滴定终点时由黄色变为橙红色。反应方程式为：

HCl+NH3= NH4Cl

II.[ OH-]可以由pH计间接测出：POH=14-PH．

III．HCl溶液的标定：由于盐酸溶液易挥发放出HCl气体，所以不能用直接法配制，只能先配制成近似浓度的溶液，再用适当的一级标准物质碳酸钠标定之。盐酸加入Na2CO3溶液中，会发生如下反应：

Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O

选用甲基橙做指示剂，到滴定终点时，溶液颜色由黄色变为橙红色。 C（HCl）=2

m(Na2CO3)M(Na2CO3)V(HCl)1000 (mol·L1)

【试剂与仪器】

仪器：pHS-2C酸度计、滴定台、酸式滴定管(25ml)、碱式滴定管(25ml)、锥形瓶(250ml×6)、玻棒、容量瓶（50ml×4，100ml×2）、烧杯（50ml×5）、吸量管(2ml，5ml,10ml)、胶头滴管、移液管(20ml×2)、电子天平

试剂：1mol1的氨水、0.1 mol·L的HCl溶液、甲基橙、蒸馏水、分析纯无水Na2CO3

1【实验步骤】

I.0.1mol/L的盐酸溶液的标定：

① 配置Na2CO3标准溶液：用分析天平称取0.4g～0.6g（精确至0.0001g）分析纯无水Na2CO3，溶解稀释，转移至100ml容量瓶中，定容备用。

② 取20ml洁净的移液管，用少量碳酸钠溶液润洗2~3次，然后移取20.00ml碳酸钠溶液于250ml锥形瓶中，再加入甲基橙指示剂两滴，摇匀。

1

③ 将酸式滴定管用少量待装的0.1mol/L盐酸溶液润洗2~3次，然后装满标定的盐酸溶液，排除尖端气泡，调整并记下滴定管的初读数。用待标定的盐酸溶液进行滴定，直到溶液变为橙红色为止，且30秒内不变色，记下末读数。按上述方法重复滴定三次。并做好记录。并按下式计算出盐酸溶液的准确浓度：

CHCL = 2

m(Na2CO3)M(Na2CO3)V(HCl)1000 mol/L．

II.0.1 mol·L1的氨水的配制

用10ml吸量管吸取1.00ml 1mol/L的氨水于100ml容量瓶中，配置成100.00ml溶液。

Ⅲ.氨水溶液浓度的测定

① 用20ml移液管吸取20.00ml 0.1 mol·L1的氨水于锥形瓶中，加入两滴甲基橙指示剂，用已知浓度的盐酸标准液进行滴定。

② 在酸式滴定管中装满标定的盐酸溶液，排除尖端气泡，调整并记下滴定

管的初读数后开始进行滴定。直到溶液变为橙红色且静置30秒溶液颜色不再变化，即为滴定终点，记下末读数。

③ 按上述方法重复滴定三次，并记录数据。按下式计算出氨水的浓度：

C(NH3)=C(HCl)V(HCl)/V(NH3) mol/L

Ⅳ.PH值的测定：

① 取两个50ml容量瓶，分别用吸量管加入已知准确浓度的氨水5ml，10ml，分别稀释成50.00ml溶液

② 取稀释后的氨水与稀释前的分别装入3个干燥的小烧杯中，用pHs-2c酸度计测其pH并分别记录在下表中，利用公式p(OH)=14-pH求出p(OH)从而得出[OH-]．

2

【实验现象与数据】

0.1 mol·L

实验序号

指示剂 m(Na2CO3)称量 终点颜色变化 V(Na2CO3)/ml c(Na2CO3)/ mol·Lm(Na2CO3)反应 即m(Na2CO3)称量*0.2 V初(HCl)/ml V末(HCl)/ml △V(HCl)/ml c(HCl)/ mol·L

111的HCl溶液的标定

2 甲基橙

3 甲基橙

1 甲基橙

20.00

20.00

20.00

c平均(HCl)/ mol·L Mr(Na2CO3) 相对平均误差

106.00

106.00

106.00

3

NH3·H2O溶液浓度的测定

实验序号

指示剂 终点颜色变化 V（NH3·H2O）/ml V初（HCl）/ml V终（HCl）/ml ⊿V（HCl）/ml V平均（HCl）/ml c（HCl）/ mol·L

11 甲基橙

20.00

2 甲基橙

20.00

3 甲基橙

20.00

c（NH3）/ mol·L相对平均误差

1氨水解离平衡常数的测定

实验序号

c原始（NH3·H2O）/ mol·LV原始（NH3·H2O）/ml V总/ml

C稀释（NH3·H2O）/ mol·LPH

P（OH）=14-PH

111

5.00 50.00

2 10.00 50.00

3

50.00 50.00

[OH]/ mol·L1

Kb Kb平均 相对平均偏差/%

注意事项：

1. 称量时要包好药品，防止药品变质和掉落。

2. 用滴定管滴定后读数时最好取下滴定管，因为在铁架台上的滴定管

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【实验结果及结论】 【讨论】

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