實驗十九：測定乙酸在水和 2-甲基丙-1-醇間的分配系數

實驗二十：測定乙酸在水和 2-甲基丙-1-醇間的分配系數

引言

若把一溶質加進兩種不混溶但互相接觸的溶劑 A 和溶劑 B 中，該溶質會分配在兩液體間，最後達致溶質分子在溶劑 A 及溶劑 B 間的平衡。溶質在兩溶劑內的濃度比為

式中 K 稱為分配系數。

化學藥品

2-甲基丙-1-醇 (密度 = 0.805 g cm- 3)、0.2 M 乙酸、0.1 M NaOH、酚双指示劑。

儀器

100 cm3 分液漏斗、滴定儀器、10.0 cm3 移液管、50 cm3 量筒、溫度計

步驟

1. 記錄室溫。

2. 使用適當的儀器，把 25 cm3 的乙酸水溶液和 25 cm3 的 2-甲基丙-1-醇倒進一個 100 cm3 分液漏斗內。將漏斗塞住，並搖動 1 至 2 分鐘。(間中把活栓打開放氣，以降低漏斗內的氣壓)。

3. 把兩液層 (各約 20 cm3) 分離出來，而兩液層間的溶液部分則應棄掉。

4. 利用移液管吸取 10.0 cm3 的水溶液放進一錐形瓶內，以酚䣭作指示劑，用 0.1 M 氫氧化鈉溶液來滴定。

5. 利用另一移液管吸取 10.0 cm3 的醇溶液放進另一錐形瓶內，並用 0.1 M 氫氧化鈉溶液來滴定。

6. 使用另一分液漏斗依下面其中一組的體積組合重覆步驟 (2) 至 (5)：

(a) 35 cm3 的乙酸水溶液與 25 cm3 的 2-甲基丙-1-醇；

(b) 45 cm3 的乙酸水溶液與 25 cm3 的 2-甲基丙-1-醇。

7. 在每一實驗中，計算乙酸在水溶液層及在 2-甲基丙-1-醇溶液層的濃度比。試評論所得的結果。

結果

室溫： ° C

2-甲基丙-1-醇的體積： cm3

討論

1. 在步驟 (2) 中，為甚麼要把分液漏斗猛烈搖動？

2. 分配系數會否受溫度影響？試簡要地解釋。

3. 為甚麼放進漏斗內的乙酸水溶液及 2-甲基丙-1-醇的分量並不需要準確，但用來滴定的水溶液及醇溶液的體積卻需要準確地量度？

4. 在這實驗中，作了些甚麼假設？根據上述實驗的結果，這些假設是否成立？試加以解釋。

5. 為甚麼使用兩次各 25 cm3 的溶劑來提取溶質較單一次使用 50 cm3 的溶劑來提取溶質會更有效？

6. 舉出分配定律的兩項應用。