氨水的电离平衡常数Kb的测定

2012级本科药学专业无机化学课程实验设计

氨水的电离平衡常数kb的测定

2012级本科药学专业17班3、4组 姓名 学号 黄宗坪 201240127

李格辉 201240139

黄群夏 201240136

李月娥 201240132 张晓艳 201240134

氨水的电离平衡常数kb的测定

【实验目的】1、掌握PH计法测定NH3的电离平衡常数； 2、学习使用PH计测定溶液的PH值；

3、巩固滴定管、移液管、容量瓶及分析天平的规范操作.

【实验原理】1、氨水是一种弱碱，NH3在水中存在以下电离平衡 NH3+H2O→NH4++OH-

[NH4+][ OH-]

一定温度下，则有：kb=

[NH3]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NH4+、OH-、NH3电离平衡浓度。

在纯的NH3溶液中，[NH4+]=[ OH-]=Cα [NH3]=c(1-α)

[NH4+][ OH-]则α=[ OH]/C, kb=≈[OH-]2/C

[NH3]-

当解离度α<5%时Cα可忽略

如果测出氨水的浓度和该溶液的PH值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。

2、[OH-]可以用PH计间接测出

3、HCl溶液的标定：由于盐酸溶液易挥发出HCl气体，所以不能

由直接法配置，只能先配置成近似浓度的溶液，再用适当的一级标准物质Na2CO3标定之。

盐酸加入Na2CO3溶液中：

Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O

选用甲基橙作为指示剂，到滴定终点时，溶液由黄色变为橙红色. C（HCl）=

2m(Na2CO3)1000 (mol/L)

5M(Na2CO3)V(HCl)

【仪器与试剂】仪器：PHS-2C酸度计、滴定台、酸式滴定管(25ml)、锥形瓶

（250ml）、烧杯（100ml）、移液管（10ml、20ml）、胶头滴管、玻璃棒、容量瓶（100ml、50ml）、分析天平

试剂：1mol/L氨水、0.1mol/L-1HCl溶液、甲基橙、蒸馏水、分析

纯无水Na2CO3

【实验步骤】1、0.1mol/LHCl酸溶液的标定：

①配置Na2CO3标准溶液，用分析天平称取0.4~0.6g（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20.00碳酸钠溶液于锥形瓶中，再加入2滴甲基橙作为指示剂，摇匀，临近滴定终点时用蒸馏水将锥形瓶的内壁冲洗一下。将酸式滴定管用少量待装的0.1mol/L的盐酸溶液润洗2~3次，然后装满待标定的盐酸溶液（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，直至溶液变为橙红色30s不退色，记下末读数。按上述方法重复滴定3次，并在下表做好记录并处理。

室温： 0.1mol/LHCl酸溶液的标定 实验序号 甲基橙指示剂/滴 m（Na2CO3） C（Na2CO3）/mol·L-1 V（Na2CO3）/ml 终点颜色变化 V初（HCl）/ml V末（HCl）/ml V(HCl)/ml 1 2 2 2 3 2 20.00 黄→橙红 20.00 黄→橙红 20.00 黄→橙红 C(HCl)/mol·L-1 C平均（HCl）/mol·L-1 相对平均偏差/%

2、0.1mol/L的氨水的配制：

用10ml的移液管吸取10.00ml 1mol/L氨水于100ml容量瓶中，

配制成100.00溶液

3、NH3·H2O溶液浓度的测定：

用20ml移液管吸取20.00ml 0.1mol/L的氨水于锥形瓶中，加入

2滴甲基橙作为指示剂，用已知浓度的盐酸标准液进行滴定，至溶液变为橙红色，且30s内不退色。下表记录数据并处理，平行滴定3次。 C（NH3）=

C（HCl）V（HCl)󰀀 mol/L

V(NH3) 室温： NH3·H2O溶液浓度的测定 实验序号 甲基橙指示剂/滴 终点颜色变化 V（NH3·H2O）/ml V终（HCl）/ml V初（HCl）/ml V(HCl)/ml 1 2 黄→橙红 20.00 2 2 黄→橙红 20.00 3 2 黄→橙红 20.00 V平均(HCl)/ml C(HCl)/mol·L-1 C（NH3·H2O）/mol·L-1 C平均（NH3·H2O）/mol·L-1 相对平均偏差/%

4、PH值的测定：

取两个50ml容量瓶，分别加入已知准确浓度的氨水5.00ml、10.00ml分别稀释成50.00ml溶液

取稀释后的氨水和稀释前的分别装入3个干燥的小烧杯中，按由稀到浓用PHS-2C酸度计测其PH值，利用公式P（OH-）=14-PH求出P (OH-)从而得出[OH-].计算kb,于下表记录数据并处理。

室温： 氨水电离平衡常数的测定 实验序号 C原始（NH3·H2O）/mol·L-1 V原始（NH3·H2O）/ml V总/ml C稀释（NH3·H2O）/mol·L-1 PH P(OH-)=14-PH [OH-]/mol·L-1 kb α 1 2 3 5.00 50.00 10.00 50.00 10.00 10.00 kb平均 相对平均偏差/%

【参考文献】

张林娜《无机化学实验》北京：中国医药科技出版社，2006 铁步荣,杜薇主《无机化学实验》北京：中国中医药出版社，2006

北京师范大学无机化学教研室编.《无机化学实验》.第三版.北京：高等教育出版社，2011