谷氨酸分子量及离解常数测定
一、实验目的和要求
1、掌握酸度计的基本结构和操作
2、掌握玻璃电极的基本结构、保存和使用 3、掌握标准缓冲溶液在测定溶液酸度上的应用
4、掌握电位滴定曲线的绘制及滴定定终点的确定方法 5、掌握电位滴定在测定唔知物理常数上的应用
二、实验原理
玻璃电极属于以玻璃薄膜作为敏感膜的一类离子选择电极，可对溶液中的氢离子产生选择性响应，其电极电位与被测氢离子浓度之间符合能斯特关系，可应用于氢离子浓度和溶液酸度值的测定。
本实验采用玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极与被测溶液组成电池，利用酸度计测定溶液的酸度值，电池组成如下：
Ag|AgCl?s?,内参比溶液|玻璃膜|待测溶液||KCl?饱和?，Hg2Cl2|Hg ??????????????????????????玻璃电极饱和甘汞电极在构成的电池中，饱和甘汞电极的电极电位保持不变，玻璃电极的电位（电池电动势）仅随着待测溶液中的H浓度变化而变化，可表示如下：
?E?K?2.303RT2.303RTlgH??K?pH nFnF??谷氨酸是分子内含有两个羧基的二元酸，其分子是为C5H9O4N，分子量为147.3，其第二解离常数很小，采用一般滴定分析方法不容易观察到滴定跳跃。
在谷氨酸与NaOH溶液的滴定过程中，随着NaOH的不断加入，溶液中的H浓度不断变化，由此引起溶液浓度的酸度值（电池的电动势）也不断变化，达到滴定化学计量点附
?近时将产生H浓度的突跃，从而可以根据溶液的酸度值变化确定化学计量点
?（V终点2?2V终点1），并根据反映摩尔比求出谷氨酸分子量。
H2A?HA?H Ka1???H??HA??6.31?10????H2A????5………………①
HA?A?H Ka2?2???H??A??2.57?10??HA?2??10
从中可以看出，当地定进行到化学计量点的一半（即0.5V终点）时，溶液中
?H2A???HA-?，代入①，则Ka1??H??,即pKa1?pH，因此只要确定出滴定终点，并在滴
定曲线上找出0.5V终点所对应的pH值，就可以求出谷氨酸的第一级离解常数；同理，在滴定曲线上找出1.5V终点所对应的pH值，就可以求出谷氨酸的第二级解离常数；而根据谷氨酸与NaOH滴定之第一化学计量点时的反应摩尔比，可算出谷氨酸的分子量。
三、实验仪器与试剂
1. pHS-3CW型酸度计
2. NaOH标准溶液（0.1000 mol/L） 3. 谷氨酸标准溶液 4. pH复合电极一只
5. 系列标准缓冲溶液（pH分别为6.86和4.00） 6. 磁力搅拌器一台 7. 25ml移液管1只 8. 8.100ml玻璃烧杯1个
四、实验步骤 1.滴定前准备
按照仪器要求，安装pHS-3CW酸度计，分别接上玻璃电极、pH复合电极。将酸度计调节于测定pH位，按照仪器操作程序分别用系列标准溶液完成仪器各项调节。 2.滴定过程中pH滴定
取1个洁净干燥100ml玻璃烧杯，用移液管准确移25.00ml谷氨酸标准溶液，将烧杯置于磁力搅拌器上，开动搅拌器，插入玻璃电极和饱和pH复合，按照下表滴加NaOH标准溶液，按下pHS-2型酸度计计数按钮，读取不同滴定体积时所对应的pH值。
NaOH标准溶液体积读数 pH 0.00ml 3.01 3.50ml 3.73 7.00ml 4.32 10.50ml 5.32 14.00 9．37 17.50ml 9.98 21.00ml 10.60 24.50ml 11..70 0.500ml 3.11 4.00ml 3.82 7.50ml 4.41 11.00ml 5.95 14.50ml 9.48 18.00ml 10.06 21.50ml 10.73 25.00ml 11.83 1.00ml 3..24 4.50ml 3.90 8.00ml 4.50 11.50ml 8.17 15.00ml 9.57 18.50ml 10.14 22.00ml 10.86 25.50ml 11.92 1.50ml 3.34 5.00ml 3.98 8.50ml 4.61 12.00ml 8.72 15.50ml 9.65 19.00ml 10.22 22.50ml 11.03 26.00ml 12.00 2.00ml 3.46 5.50ml 4.06 9.00ml 4.73 12.50ml 8.87 16.00ml 9.75 19.50ml 10.31 23.00ml 11.22 26.50ml 12.06 2.50ml 3.56 6.00ml 4.14 9.50ml 4.87 13.00ml 9.08 16.50ml 9.83. 20.00ml 10.40 23.50ml 11.42 27.00ml 12.12 3.00ml 3.64 6.50ml 4.23 10.00 5.06 13.50ml 9.24 17.00ml 9.90 20.50ml 10.50 24.00ml 11.58 27.50ml 12.16 NaOH标准溶液体积读数 pH NaOH标准溶液体积读数 pH NaOH标准溶液体积读数 pH NaOH标准溶液体积读数 pH NaOH标准溶液体积读数 pH NaOH标准溶液体积读数 pH NaOH标准溶液体积读数 pH 五、实验数据处理 1. 滴定曲线绘制：
在坐标纸上以测定的pH值为纵坐标，滴加的NaOH标准溶液体积为横坐标制图，绘制
滴定曲线。
2. 采用作图法求出滴定终点：
在绘制的滴定曲线上，通过滴定曲线是上、下两个拐点处画出两条为450
角的切线，在两切线之间作一条垂线，再通过垂线的中点作一条与两切线平行的直线，该直线与滴定曲线的交点即为A点，A点在横坐标上对应的NaOH标准溶液体积就是滴定终点，如图所示：
3. 谷氨酸的分子量计算
根据作图法得到的滴定终点体积值，NaOH标准溶液的浓度、谷氨酸的浓度和体积， 采用下式计算谷氨酸分子量：
谷氨酸分子量?
4. 结果比较：
W谷氨酸（g/L）?25.00=
CNaOH?V终点将作图法和计算得到的实验结果填入下表，比较实验结果并进行分析： 第一化学计量点（V终点） 第二化学计量点（V终点2?2V终点1） —— —— —— —— 谷氨酸分子量理论值=147.13 谷氨酸pHa1=4.20 谷氨酸pHa2=9.59 0.5V终点 1.5V终点 谷氨酸分子量计算值 谷氨酸pHa1 谷氨酸pHa2
六、实验注意事项
1、玻璃电极很脆弱，操作过程中注意不要打破。
2、注意检查甘汞电极的内参比溶液情况，不要让其干涸。
3、pH复合电极在测定完成后，应及时清洗并置于饱和L/mol3 KCL溶液中保存。 4、调节酸度计的系列标准缓冲溶液可反复使用，请不要随意倒掉
七．讨论及思考
1、滴定开始之前,用系列标准缓冲溶液调节仪器的目的是什么? 答：用标准缓冲液调节的目的是校准仪器。
2、在溶液酸度测定中，测定的是溶液中的氢离子浓度，还是氢离子活度？ 答：应为活度。
3、物质的离解常数与哪些因素有关？ 答：与物质种类和温度有关。