氨水电离平衡常数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使用

【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-

Kb代表电离平衡常数，C为氨水的初始浓度，[NH4+] [NH3] [OH-]分别为其电离平衡浓度

 [NH4][OH]Kb 一定温度下则有电离平衡常数Kb [NH]3

如果测出氨水的浓度和该溶液的PH值就可以根据上述公式计算出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，所以用甲基橙做指示剂，滴定终点由黄色变为橙红色。

2.[OH-]可由PH值间接测出

2. HCL溶液的标定：由于盐酸易挥发出HCl气体，所以不能有直接法配置，

只能先配置近似浓度的溶液，再用适当的一级标准物Na2CO3标定之。

盐酸加入 Na2CO3溶液中：

Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑

选用甲基橙做为指示剂，到滴定终点时，溶液由黄色变为橙红色 C（HCl）=

2m(Na2CO3)x1000（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（250ml）、锥形瓶（250mlX6）、 烧杯（100mlX4）、移液管（10ml、20ml）、胶头滴管、玻璃棒、容量瓶 （100mlX2、50mlX2）、分析天平。

试剂：1mol/L氨水、0.1mol/LHCl溶液、甲基橙、蒸馏水、分析纯无水

Na2CO3

【实验步骤】

1. 0.1mol/LHCl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0.1mol/LHCl溶液，然后取20.00ml

碳酸钠溶液于锥形瓶中，再加入2滴甲基橙做指示剂，摇匀，临近滴定终点时用蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下。将酸式滴定管用少量待装的0.1mol/LHCl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始读数。用待标定的盐酸溶液进行滴定，直至溶液变为橙红色30s内不褪色，

记下末读数，按照上述方法重复滴定3次，并在下表做好记录并处理。

0.1mol/LHCl溶液的标定 实验序号 甲基橙指示剂/滴 m（Na2CO3）） 终点颜色变化 V（Na2CO3）/ml C（Na2CO3）/mol-1 V初（HCl）/ml V末（HCl）/ml ΔV（HCl）/ml V平均（HCl）/ml C（HCl）/mol-1 相对平均偏差/% 室温 0.00 黄橙红 20.00 0.00 黄橙红 20.00 0.00 黄橙红 20.00 1 2 2 2 3 2 C平均（HCl）/mol-1 2.0.1mol/L 氨水的配制：

用10mol的移液管吸取10.00mol/L的氨水于100ml容量瓶中，配制成100.00的溶

液

3.NH3·H2O溶液浓度的测定：

用20ml的移液管吸取20.00ml0.1mol/L氨水于锥形瓶中，加入2滴甲基橙做为指示剂，用已知浓度的盐酸标准溶液进行滴定，至溶液变为橙红色，且30s内不褪色。下表记录数据并处理，平行滴定3次。

C（NH3）=

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 ΔV（HCl）/ml V平均（HCl）/ml C（HCl）/ mol-1 C（NH3·H2O）/mol-1 C平均（NH3·H2O）/mol-1 相对平均偏差/% 室温 4.PH值的测定

0.00 1 2 黄橙红 20.00 0.00 2 2 黄橙红 20.00 0.00 3 2 黄橙红 20.00 C(HCl)V(HCl)mol/L

V(NH3) 取两个50ml的容量瓶，分别加入已知准确浓度的氨水5.00ml、20.00ml分别稀释

为50.00ml的溶液

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，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 氨水解离常数的测定 实验序号 C原始（NH3·H2O）/mol-1 V原始（NH3·H2O）/ml V总/ml C稀释（NH3·H2O）/mol-1 PH P（OH-）=14-PH [OH-]/mol-1 Kb K平均 相对平均偏差/% 室温

5.00 50.00 1 20.00 50.00 2 10.00 10.00 3