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醋酸解离常数和解离度的测定答案

2025-06-14 17:45:22

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2025-06-14 17:45:22

在化学实验中,我们经常需要测定弱电解质如醋酸(CH3COOH)的解离常数以及其在特定条件下的解离度。这一过程不仅能够帮助我们理解弱酸的电离行为,还能进一步研究溶液中的离子平衡状态。

首先,我们需要了解一些基本概念。醋酸是一种弱酸,在水中部分解离为氢离子(H+)和乙酸根离子(CH3COO-)。其解离反应可以表示为:

\[ CH_3COOH \rightleftharpoons H^+ + CH_3COO^- \]

解离常数 \( K_a \) 是衡量这种解离程度的一个重要参数,它定义为:

\[ K_a = \frac{[H^+][CH_3COO^-]}{[CH_3COOH]} \]

为了测定 \( K_a \),我们通常通过测量溶液的pH值来间接获得氢离子浓度。假设我们有一个已知浓度 \( C \) 的醋酸溶液,测得其pH值为 \( pH \),那么氢离子浓度 \( [H^+] \) 可以计算为:

\[ [H^+] = 10^{-pH} \]

由于醋酸是弱酸,未解离的醋酸分子占主导,因此可以近似认为:

\[ [CH_3COOH] \approx C - [H^+] \]

而解离产生的离子浓度相等,即:

\[ [H^+] = [CH_3COO^-] \]

将这些数据代入公式即可求出 \( K_a \)。

接下来讨论解离度 \( \alpha \),它是指已解离的溶质分子占总溶质分子数的比例。对于醋酸来说,解离度可以用以下公式表示:

\[ \alpha = \frac{[H^+]}{C} \times 100\% \]

通过上述方法,我们可以准确地测定醋酸的解离常数 \( K_a \) 和解离度 \( \alpha \)。这不仅加深了对弱酸性质的理解,也为后续更复杂的化学反应提供了理论基础。

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