甲基红的酸碱离解平衡常数的测定

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,甲基红的酸离解平衡常数的测定,三峡大学化学与生命科学学院化学系物理化学教研室制,1.,实验目的,测定甲基红的酸离解平衡常数,掌握分光光度法测定甲基红解离常数的基本原理,掌握分光光度计和,pH,计的使用方法,2.,实验原理,甲基红（对一二甲氨基一邻一羧基偶氯苯）的分子式为,一种弱酸型的染料指示剂，具有酸（,HMR,）和碱（,MR,-,）两种形式，在溶液中部分电离，在碱性浴液中呈黄色，酸性溶液中呈红色。在酸性溶液中它以两种离子形式存在：,其离解平衡常数：,由于HMR和MR两者在可见光谱范围内具有强的吸收峰，溶液离子强度的变化对它的酸离解平衡常数没有显著的影响，而且在简单CH,3,COOHCH,3,COONa缓冲体系中，在pH46范围内很容易使颜色改变，因此比值MR/HMR可用分光光度法测定而求得。,对一化学反应平衡体系，分光光度计测得的光密度包括各物质的贡献，由朗伯比尔定律,（,8-2,）,当c单位为mol.L,-1,，,l,的单位为cm时，为摩尔吸光系数。由此可推知甲基红溶液中总的光密度为：,（,8-3,）,（,8-4,）,D,A,、,D,B,分别为在,HMR,和,MR,的最大吸收波长处所测得的总的吸光度,A,HMR,、,A,，,MR-,和,B,HMR,、,B,，,MR-,，分别为在波长,A,和,B,下的摩尔吸光系数,各物质的摩尔吸光系数值可由作图法求得,3.仪器与试剂,723型分光光度计 1台（带有自制恒温夹套）；,PHS2型pH计 1台；,100mL容量瓶 6个；,10mL移液管 3支；,0100温度计 1支。,1、甲基红贮备液：0.5g晶体甲基红溶于300mL95的乙醇中，用蒸馏水稀释至500mL。,2、标准甲基红溶液：取8mL贮备液加50mL的乙醇稀释至100mL。,3pH为6.84的标准缓冲溶液。,4CH,3,-1,)CH,3,-1,)CH,3,-1,)HCl,-1,)HCl,-1,),4.实验步骤,1、测定甲基红酸式（HMR）和碱式（MR-）的最大吸收波长,测定下述两种甲基红总浓度相等的溶液的光密度随波长的变化，即可找出最大吸收波长。,第一份溶液（A）：取10mL标准甲基红溶液，加,-1,的HCl，稀释至100mL。pH=2，此时的以HMR存在。,第二份溶液（B）：取10mL标准甲基红溶液和,-1,CH,3,COONa溶液稀释至100mL，pH=8，因此甲基红完全以MR,-,存在。取部分A液和B液分别放在1cm的比色皿内，在350600nm之间每隔10nm测定它们相对于水的光密度。找出最大吸收波长。,2、检验HMR和MR-是否符合比耳定律，并测定它们在,A,、,B,下的摩尔吸光系数,取部分A液和B液，分别各用,-1,和HCl和CH,3,COONa稀释至原溶液的0.75、0.5、0.25倍及原溶液，为一系列待测液，在,A,、,B,下测定这些溶液相对于水的光密度。由光密度对溶液浓度作图，并计算两波长下甲基红HMR和MR-的,A,HMR,、,A,MR,=、,B,HMR,、,B,MR-,3、求不同pH下HMR和MR,-,的相对量,在4个100mL容量瓶中分别加入10mL标准甲基红溶液和的CH,3,COONa溶液，并分别加入50mL、25mL、10mL、5mL的的CH,3,COOH，然后用蒸镏水定容。测定两波长下各溶液的光密度D,A,、D,B,，用pH计测定溶液的pH值。,由于光密度是HMR和MR-之和，所以溶液中HMR和MR-的相对量用（8-3）和（8-4）方程组求得。再代入（8-2）式，可计算出甲基红的酸离解平衡常数pK。,5.数据记录和处理,实验温度_,序号,MR,-,/HMR,lgMR,-,/HMR,pH,pK,1,2,3,4,分光光度计,pH计,使用注意事项,如果仪器发生故障，需报告指导教师，不能,自行进行修理。,比色皿在放入样品室前，用镜头纸擦干比色,皿外的溶液。,仪器每次使用完毕，应罩好仪器罩。,6.思考题,1、在本实验中，温度对实验有何影响？采取什么措施可以减少这种影响？,2、甲基红酸式吸收曲线与碱式吸收曲线的交点称为“等色点”，讨论此点处光密度与甲基红浓度的关系。,3、为什么要用相对浓度？为什么可以用相对浓度？,4、在光密度测定中，应该怎样选择比色皿？,