甲基红实验报告

浙江万里学院生物与环境学院

化学工程实验技术实验报告

实验名称：甲基红解离常数的测定

姓名 班级 同组姓名 指导教师签字

成绩 学号 实验日期 批改日期 年 月 日 一、 实验预习（30分）

1． 实验装置预习（10分）＿＿＿＿＿年＿＿＿＿月＿＿＿＿日 指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）成绩

2． 实验仿真预习（10分）＿＿＿＿＿年＿＿＿＿月＿＿＿＿日 指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）成绩 3． 预习报告（10分）

指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）成绩

（1） 实验目的

1． 测定甲基红的酸离解平衡常数。 2． 掌握分光光度计和酸度计的使用方法。 （2） 实验原理

甲基红（对-二甲氨基-邻-羧基偶氮苯）

是一种弱

酸型的染料指示剂，具有酸（HMR）和碱（MR－）两种形式，它在溶液中部分电离，在碱性溶液中呈黄色，酸性溶液中呈红色。 在溶液中存在一个离解平衡，简单地写成：

HMR

H＋ MR

＋

－

甲基红的酸形式 甲基红的碱形式

c(H?)/c??c(MR?)/c?Kb?其离解平衡常数： （1） c(HMR)/c??? pKb?pH?lg[c(MR?)/c(HMR)]（2）

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CH3COOH－CH3COONa缓冲体系中就很容易使颜色在pH＝4～6范围内改变，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

D??lg献，根据朗伯－比尔定律

I?aclI0，当c单位为mol·L－1，l单位

为cm时，a为摩尔吸光系数。由此可推知甲基红溶液中总的光密度为：

DA ＝ aA，HMR[HMR] l+ aA，MR-[MR] l （3） DB ＝ aB，HMR[HMR] l+ aB，MR-[MR] l （4） 实验中若使用1cm比色皿，即l＝1，则由（3）式得：

???MR???－

－

DA?aA,HMR?HMR?laA,MR?l （5）

将（5）式代入（4）式得：

?HMR??aA,MR?DB?aB,MR?DA(aB,HMRaA,MR??aB,MR?aA,HMR)l （6）

DA、DB分别为在HMR和MR的最大吸收波长处所测得的总的光密度。aA，HMR、aA，MR- 和aB，HMR、aB，MR- 分别为在波长λA和λB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。

[MR]与[HMR]的相对量可由（5）、（6）式得出，pH值可由酸度计测定得出；最后按（2）式求出pK值。

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（3） 实验装置与流程： 1．调节仪器

打开酸度计、分光光度计的电源，预热20分钟；

2．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10mL 0.1mol·LHCl，稀释至100mL，此溶液的pH值大约为2，因此甲基红完全以HMR式存在。

第二份溶液（B）：取10mL标准甲基红溶液和25mL0.04mol·L

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CH3COONa溶液，稀释至100mL，此溶液的pH值大约为8，因此甲基红完全以MR式存在。

取部分A液和B液分别放在2个1cm比色皿内，在350～600nm之间测定它们相对于水的光密度。由光密度对波长作图，找出最大吸收波长λA、λB。

3．检验HMR和MR是否符合比尔定律并测定它们在λA、λB下的摩尔吸光系数。

取部分A液和B液，分别各用0.01 mol·L的HCl和 0.01 mol·L的CH3COONa稀释至它们原浓度的0.75，0.50，0.25倍及原溶液，制成一系列待测液。在波长λA和λB下测定这些溶液相对于水的光密度。4．求不同pH值下HMR和MR的相对量

在四个100mL的容量瓶中分别加入10mL标准甲基红溶液和25mL 0.04 mol·LCH3COONa溶液，并分别加入50mL、25mL、10mL、5mL的0.02 mol·L的CH3COOH，然后用蒸馏水稀释至刻度制成一系列待

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