甲基紅的酸離解平衡常數的測定一、實驗目的二、實驗原理三、藥品儀器四、實驗步驟五、實驗記錄六、數據處理八、注意事項九、思考題七、結果分析與討論甲基紅的酸離解平衡常數的測定一、實驗目的二、實驗原理三、藥品實驗目的1.測定甲基紅的酸離解平衡常數。2.掌握分光光度計和酸度計的使用方法。實驗目的1.測定甲基紅的酸離解平衡常數。實驗原理

甲基紅（對-二甲氨基-鄰-羧基偶氮苯）是一種弱酸型的染料指示劑，具有酸（HMR）和堿（MR－）兩種形式，它在溶液中部分電離，在堿性溶液中呈黃色，酸性溶液中呈紅色。在溶液中存在一個離解平衡，簡單地寫成：其離解平衡常數：

HMRH＋＋MR－甲基紅的酸形式甲基紅的堿形式實驗原理甲基紅（對-二甲氨基-鄰-羧基偶氮苯）

由于HMR和MR－兩者在可見光譜范圍內具有強的吸收峰，溶液離子強度的變化對它的酸離解平衡常數沒有顯著的影響，而且在簡單CH3COOH－CH3COONa緩沖體系中就很容易使顏色在pH＝4~6范圍內改變，因此比值[MR－]/[HMR]可用分光光度法測定而求得。由于HMR和MR－兩者在可見光譜范圍內具有對一化學反應平衡體系，分光光度計測得的光密度包括各物質的貢獻，根據朗伯－比爾定律，當c單位為mol·L－1，l單位為cm時，a為摩爾吸光系數。由此可推知甲基紅溶液中總的光密度為：

DA＝aA，HMR[HMR]l+aA，MR-[MR－]l（3）DB＝aB，HMR[HMR]l+aB，MR-[MR－]l

（4）實驗中若使用1cm比色皿，即l＝1，則由（3）式得：對一化學反應平衡體系，分光光度計測得的光密度包括各物質將（5）式代入（4）式得：

DA、DB分別為在HMR和MR－的最大吸收波長處所測得的總的光密度。aA，HMR、aA，MR-和aB，HMR、aB，MR-分別為在波長λA和λB下的摩爾吸光系數。各物質的摩爾吸光系數值可由作圖法求得。[MR－]與[HMR]的相對量可由（5）、（6）式得出，pH值可由酸度計測定得出；最后按（2）式求出pK值。將（5）式代入（4）式得：藥品儀器1.722型分光光度計2.pHS－3型pH計容量瓶（100mL）3.移液管（10mL）4.溫度計（0~100℃）5.甲基紅貯備液：0.5g晶體甲基紅溶于300ml95%的乙醇中，用蒸餾水稀釋至500ml。6.標準甲基紅溶液：取8ml貯備液加50ml95%的乙醇稀釋至100ml。7.PH為6.84的標準緩沖溶液8.醋酸鈉溶液0.04mol·L-1、0.01mol·L-1

9.醋酸0.02mol·L-1

10.鹽酸0.1mol·L-1、0.01mol·L-1藥品儀器1.722型分光光度計實驗步驟調節分光光度計測定甲基紅酸式（HMR）和堿式（MR－）的最大吸收波長測定在λA和λB下各溶液的光密度DA和DB，測各溶液的pH值測定它們在λA、λB下的摩爾吸光系數標定酸度計

實驗步驟調節分光光度計測定甲基紅酸式（HMR）和堿式（MR－1.722型分光光度計的使用

(1)將靈敏度旋鈕調置“1”檔，（放大倍率最小）；(2)開啟電源預熱20分鐘，選擇開關置“T”，波長調置測試用波長；(3)打開試樣室蓋（光門自動關閉），調節“0”旋鈕，使數字顯示為“00.0”；(4)放入參比液，調節100%旋鈕，使數字顯示為“100.0”；（如不到100.0，適當調整靈敏度的檔度，同時重復“3”）；(5)選擇開關置于“A”調節吸光度調零旋鈕，數字顯示為0.000，移入被測溶液，顯示A值。(6)改變測試波長，稍等片刻，重新調整0和100%后，比色皿光面通光路。1.722型分光光度計的使用(1)將靈敏度旋鈕調2.測定甲基紅酸式(HMR)和堿式(MR－)的最大吸收波長

測定下述兩種甲基紅總濃度相等的溶液的光密度隨波長的變化，即可找出最大吸收波長。第一份溶液（A）：取10mL標準甲基紅溶液，加10mL0.1mol·L-1HCl，稀釋至100mL，此溶液的pH值大約為2，因此甲基紅完全以HMR式存在。第二份溶液（B）：取10mL標準甲基紅溶液和25mL0.04mol·L-1CH3COONa溶液，稀釋至100mL，此溶液的pH值大約為8，因此甲基紅完全以MR－式存在。取部分A液和B液分別放在2個1cm比色皿內，在350~600nm之間每隔10nm測定它們相對于水的光密度。由光密度對波長作圖，找出最大吸收波長λA、λB。2.測定甲基紅酸式(HMR)和堿式(MR－)的最大吸收波長取部分A液和B液，分別各用0.01mol·L-1的HCl和0.01mol·L-1的CH3COONa稀釋至它們原濃度的0.75，0.50，0.25倍及原溶液，制成一系列待測液。在波長λA和λB下測定這些溶液相對于水的光密度。由光密度對濃度作圖并計算在λA下甲基紅酸式（HMR）和堿式（MR－）的aA，HMR、aA，MR-及在λB下的aB，HMR、aB，MR-。3.檢驗HMR和MR—是否符合比爾定律并測定它們在λA、λB下的摩爾吸光系數。

取部分A液和B液，分別各用0.01mol·L-1的HCl4.求不同pH值下HMR和MR－的相對量在四個100mL的容量瓶中分別加入10mL標準甲基紅溶液和25mL0.04mol·L-1CH3COONa溶液，并分別加入50mL、25mL、10mL、5mL的0.02mol·L-1的CH3COOH，然后用蒸餾水稀釋至刻度制成一系列待測液。測定在λA和λB下各溶液的光密度DA和DB，用酸度計測得各溶液的pH值。4.求不同pH值下HMR和MR－的相對量在四個100mL的實驗數據記錄實驗日期：

；室溫：

℃；氣壓：

KPa

1.測定甲基紅HMR和MR－的最大吸收波長2.測定HMR和MR－在λA、λB下的摩爾吸光系數3.求不同pH值下HMR和MR－的相對量實驗數據記錄實驗日期：；室溫：℃；氣壓1.測定甲基紅HMR和MR-的最大吸收波長波長/nm350360370380390400410420430440450460470480光密度DA光密度DB波長/nm490500510520530540550560570580590600610620光密度DA光密度DB1.測定甲基紅HMR和MR-的最大吸收波長波長/nm35032.測定HMR和MR-在λA、λB下的摩爾吸光系數A液的倍數1.00.750.500.25①λA下的D②λB下的DB液的倍數1.00.750.500.25③λA下的D④λB下的D作圖求出摩爾吸光系數；由①得aA，HMR；由②得aB，HMR

；由③得aA，MR-

；由④得aB，MR-2.測定HMR和MR-在λA、λB下的摩爾吸光系數A液的3.求不同pH值下HMR和MR－的相對量溶液序號1234λA下的DλB下的DpH3.求不同pH值下HMR和MR－的相對量溶液序號1234λA數據處理1.找出甲基紅HMR和MR-的最大吸收波長2.作圖求出摩爾吸光系數；由①得aA,HMR；由②得aB,HMR

；由③得aA,MR-

；由④得aB,MR-3.計算出甲基紅的酸離解平衡常數

4.與文獻值比較數據處理1.找出甲基紅HMR和MR-的最大吸收波長2.測定HMR和MR-在λA、λB下的摩爾吸光系數A液的倍數1.00.750.500.25①λA下的D②λB下的DB液的倍數1.00.750.500.25③λA下的D④λB下的D作圖求出摩爾吸光系數；由①得aA，HMR；由②得aB，HMR

；由③得aA，MR-

；由④得aB，MR-2.測定HMR和MR-在λA、λB下的摩爾吸光系數A液的溶液序號PHpK12343.計算出甲基紅的酸離解平衡常數溶液序號PHpK12343.計算出甲基紅的酸離解平衡常數文獻值：其最大吸收峰的波長λ1＝520±10nm；λ2＝425±10nm在室溫范圍內甲基紅的pK為5.05±0.15

文獻值：其最大吸收峰的波長實驗結果與討論⑴結果：實測值為pK=⑵計算實驗偏差：⑶分析產生偏差的原因：⑷有何建議與想法？實驗結果與討論⑴結果：實測值為pK=注意事項：1.恒溫；2.改變測試波長，稍等片刻，重新調整0和100%后，比色皿光面通光路；注意事項：1.恒溫；思考題

1.在本實驗中，溫度對測定結果有何影響？采取哪些措施可以減少由此而引起的實驗誤差？2.甲基紅酸式吸收曲線和硒式吸收曲線的交點稱之為“等色點”，討論在等色點處光密度和甲基紅濃度的關系。3.什么要用相對濃度？為什么可以用相對濃度？4.在光密度測定中，應該怎樣選用比色皿。思考題1.在本實驗中，溫度對測定結果有何影響？采取哪些措甲基紅的酸離解平衡常數的測定一、實驗目的二、實驗原理三、藥品儀器四、實驗步驟五、實驗記錄六、數據處理八、注意事項九、思考題七、結果分析與討論甲基紅的酸離解平衡常數的測定一、實驗目的二、實驗原理三、藥品實驗目的1.測定甲基紅的酸離解平衡常數。2.掌握分光光度計和酸度計的使用方法。實驗目的1.測定甲基紅的酸離解平衡常數。實驗原理

甲基紅（對-二甲氨基-鄰-羧基偶氮苯）是一種弱酸型的染料指示劑，具有酸（HMR）和堿（MR－）兩種形式，它在溶液中部分電離，在堿性溶液中呈黃色，酸性溶液中呈紅色。在溶液中存在一個離解平衡，簡單地寫成：其離解平衡常數：

HMRH＋＋MR－甲基紅的酸形式甲基紅的堿形式實驗原理甲基紅（對-二甲氨基-鄰-羧基偶氮苯）

由于HMR和MR－兩者在可見光譜范圍內具有強的吸收峰，溶液離子強度的變化對它的酸離解平衡常數沒有顯著的影響，而且在簡單CH3COOH－CH3COONa緩沖體系中就很容易使顏色在pH＝4~6范圍內改變，因此比值[MR－]/[HMR]可用分光光度法測定而求得。由于HMR和MR－兩者在可見光譜范圍內具有對一化學反應平衡體系，分光光度計測得的光密度包括各物質的貢獻，根據朗伯－比爾定律，當c單位為mol·L－1，l單位為cm時，a為摩爾吸光系數。由此可推知甲基紅溶液中總的光密度為：

DA＝aA，HMR[HMR]l+aA，MR-[MR－]l（3）DB＝aB，HMR[HMR]l+aB，MR-[MR－]l

（4）實驗中若使用1cm比色皿，即l＝1，則由（3）式得：對一化學反應平衡體系，分光光度計測得的光密度包括各物質將（5）式代入（4）式得：

DA、DB分別為在HMR和MR－的最大吸收波長處所測得的總的光密度。aA，HMR、aA，MR-和aB，HMR、aB，MR-分別為在波長λA和λB下的摩爾吸光系數。各物質的摩爾吸光系數值可由作圖法求得。[MR－]與[HMR]的相對量可由（5）、（6）式得出，pH值可由酸度計測定得出；最后按（2）式求出pK值。將（5）式代入（4）式得：藥品儀器1.722型分光光度計2.pHS－3型pH計容量瓶（100mL）3.移液管（10mL）4.溫度計（0~100℃）5.甲基紅貯備液：0.5g晶體甲基紅溶于300ml95%的乙醇中，用蒸餾水稀釋至500ml。6.標準甲基紅溶液：取8ml貯備液加50ml95%的乙醇稀釋至100ml。7.PH為6.84的標準緩沖溶液8.醋酸鈉溶液0.04mol·L-1、0.01mol·L-1

9.醋酸0.02mol·L-1

10.鹽酸0.1mol·L-1、0.01mol·L-1藥品儀器1.722型分光光度計實驗步驟調節分光光度計測定甲基紅酸式（HMR）和堿式（MR－）的最大吸收波長測定在λA和λB下各溶液的光密度DA和DB，測各溶液的pH值測定它們在λA、λB下的摩爾吸光系數標定酸度計

實驗步驟調節分光光度計測定甲基紅酸式（HMR）和堿式（MR－1.722型分光光度計的使用

(1)將靈敏度旋鈕調置“1”檔，（放大倍率最小）；(2)開啟電源預熱20分鐘，選擇開關置“T”，波長調置測試用波長；(3)打開試樣室蓋（光門自動關閉），調節“0”旋鈕，使數字顯示為“00.0”；(4)放入參比液，調節100%旋鈕，使數字顯示為“100.0”；（如不到100.0，適當調整靈敏度的檔度，同時重復“3”）；(5)選擇開關置于“A”調節吸光度調零旋鈕，數字顯示為0.000，移入被測溶液，顯示A值。(6)改變測試波長，稍等片刻，重新調整0和100%后，比色皿光面通光路。1.722型分光光度計的使用(1)將靈敏度旋鈕調2.測定甲基紅酸式(HMR)和堿式(MR－)的最大吸收波長

測定下述兩種甲基紅總濃度相等的溶液的光密度隨波長的變化，即可找出最大吸收波長。第一份溶液（A）：取10mL標準甲基紅溶液，加10mL0.1mol·L-1HCl，稀釋至100mL，此溶液的pH值大約為2，因此甲基紅完全以HMR式存在。第二份溶液（B）：取10mL標準甲基紅溶液和25mL0.04mol·L-1CH3COONa溶液，稀釋至100mL，此溶液的pH值大約為8，因此甲基紅完全以MR－式存在。取部分A液和B液分別放在2個1cm比色皿內，在350~600nm之間每隔10nm測定它們相對于水的光密度。由光密度對波長作圖，找出最大吸收波長λA、λB。2.測定甲基紅酸式(HMR)和堿式(MR－)的最大吸收波長取部分A液和B液，分別各用0.01mol·L-1的HCl和0.01mol·L-1的CH3COONa稀釋至它們原濃度的0.75，0.50，0.25倍及原溶液，制成一系列待測液。在波長λA和λB下測定這些溶液相對于水的光密度。由光密度對濃度作圖并計算在λA下甲基紅酸式（HMR）和堿式（MR－）的aA，HMR、aA，MR-及在λB下的aB，HMR、aB，MR-。3.檢驗HMR和MR—是否符合比爾定律并測定它們在λA、λB下的摩爾吸光系數。

取部分A液和B液，分別各用0.01mol·L-1的HCl4.求不同pH值下HMR和MR－的相對量在四個100mL的容量瓶中分別加入10mL標準甲基紅溶液和25mL0.04mol·L-1CH3COONa溶液，并分別加入50mL、25mL、10mL、5mL的0.02mol·L-1的CH3COOH，然后用蒸餾水稀釋至刻度制成一系列待測液。測定在λA和λB下各溶液的光密度DA和DB，用酸度計測得各溶液的pH值。4.求不同pH值下HMR和MR－的相對量在四個100mL的實驗數據記錄實驗日期：

；室溫：

℃；氣壓：

KPa

1.測定甲基紅HMR和MR－的最大吸收波長2.測定HMR和MR－在λA、λB下的摩爾吸光系數3.求不同pH值下HMR和MR－的相對量實驗數據記錄實驗日期：；室溫：℃；氣壓1.測定甲基紅HMR和MR-的最大吸收波長波長/nm350360370380390400410420430440450460470480光密度DA光密度DB波長/nm490500510520530540550560570580590600610620光密度DA光密度DB1.測定甲基紅HMR和MR-的最大吸收波長波長/nm35032.測定HMR和MR-在λA、λB下的摩爾吸光系數A液的倍數1.00.750.500.25①λA下的D②λB下的DB液的倍數1.00.750.500.25③λA下的D④λB下的D作圖求出摩爾吸光系數；由①得aA，HMR；由②得aB，HMR

；由③得aA，MR-

；由④得aB，MR-2.測定HMR和MR-在λA、λB下的摩爾吸光系數A液的3.求不同pH值下HMR和MR－的相對量溶液序號1234λA下