醋酸电离平衡常数测定实验的改进

doi:10.12461/PKU.DXHX202511002

大学化学 >> 2026, Vol. 41 >> Issue (5): 131-140.doi: 10.12461/PKU.DXHX202511002

所属专题：第5届全国大学生化学实验创新设计大赛

专题上一篇

醋酸电离平衡常数测定实验的改进

张春芳^1,2, 刘月华¹, 杨林¹, 徐文慧¹, 闰明涛^1,2, 张翠妙^1,2

1 河北大学化学与材料科学学院, 河北保定 071002;
2 化学国家级实验教学示范中心(河北大学), 河北保定 071002

收稿日期:2025-11-03 录用日期:2026-02-25 发布日期:2026-05-21
通讯作者: 张翠妙 E-mail:cmzhanghbu@163.com Cuimiao Zhang
基金资助:
2025年河北省研究生示范课程建设项目(KCJSX202503)；2025年河北省高等教育教学改革与实践项目(2025GJJG042)；材料化学国家一流专业(YS23-YLZY-021)；第二批国家级一流本科课程《结构化学》；教指委教学研究与实践项目(H20230804)

Improvement on the experimental determination of ionization equilibrium constant for acetic acid

Chunfang Zhang^1,2, Yuehua Liu¹, Lin Yang¹, Wenhui Xu¹, Mingtao Run^1,2, Cuimiao Zhang^1,2

1 College of Chemistry and Materials Science, Hebei University, Baoding 071002, Hebei Province, China;
2 National Experimental Teaching Demonstration Center of Chemistry (Hebei University), Baoding 071002, Hebei Province, China

Received:2025-11-03 Accepted:2026-02-25 Published:2026-05-21
Contact: Cuimiao Zhang E-mail:cmzhanghbu@163.com

摘要/Abstract

摘要： 本文以电导法测定醋酸电离平衡常数实验为例，针对其探究性不足、微观机制缺失及数据处理传统等问题，从三方面进行了改进：拓展实验内容与方法以强化探究性、引入理论计算以揭示微观机理、使用自研微信小程序以实现数据处理智能化。这些举措提升了该项目的“两性一度”，为构建理论与实验融合的教学范式提供了典型案例。

关键词: 标准电离平衡常数, pH计法, 勒夏特列原理, Gaussian软件, 水合离子

Abstract: This study comprehensively reforms the classic physical chemistry experiment involving the determination of the ionization equilibrium constant of acetic acid via conductometry. It addresses three key limitations: insufficient support for inquiry-based learning, lack of microscopic mechanistic insight, and reliance on conventional data processing methods. The reform incorporates three main strategies: expanding experimental protocols to enhance exploratory learning, introducing theoretical calculations to elucidate microscopic mechanisms, and implementing a custom-developed WeChat mini-program for intelligent data processing. These improvements significantly elevate the project’s “high-order, innovative, and challenging” quality, presenting a practical paradigm for a novel teaching model that effectively integrates theory and experimentation.

Key words: Standard ionization equilibrium constant, pH meter method, Le Châtelier’s principle, Gaussian software, Hydrated ion

张春芳, 刘月华, 杨林, 徐文慧, 闰明涛, 张翠妙. 醋酸电离平衡常数测定实验的改进[J]. 大学化学, 2026, 41(5): 131-140.

Chunfang Zhang, Yuehua Liu, Lin Yang, Wenhui Xu, Mingtao Run, Cuimiao Zhang. Improvement on the experimental determination of ionization equilibrium constant for acetic acid[J]. University Chemistry, 2026, 41(5): 131-140.

链接本文: https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/10.12461/PKU.DXHX202511002

https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/Y2026/V41/I5/131

参考文献

[1] 陈玉焕, 张姝明, 王桂香, 张颖. 大学化学, 2016, 31 (6), 58.
[2] 傅献彩, 侯文华. 物理化学(上册). 第6版. 北京: 高等教育出版社, 2022.
[3] E. Rossini, A.D. Bochevarov, E.W. Knapp. ACS Omega 2018, 3 (2), 1653.
[4] E. Arslan, Z.P. Haslak, G. Monard, I. Dogan, V. Aviyente. Chem. Inf. Model. 2023, 63 (10), 2992.
[5] 李莉, 代勤, 张赛, 刘灏. 环境工程学报, 2025, 15 (1), 115.
[6] G.E. Han, R. Priefer. Int. J. Pharm. 2023, 635, 122783.
[7] H. Arcis, J.K. Conrad, J.P. Ferguson, K.M. Erickson, P.R. Tremaine. J. Solution Chem. 2024, 53 (1), 91.
[8] Y.D. Daldal, E.C. Demiralay. J. Pharm. Biomed. Anal. 2022, 212, 114647.
[9] R.A. Armstrong, P. Boto, J. Dingwall, J. Contreras-García, M.J. Harvey, N.J. Mason, H.S. Rzepa. Chem. Sci. 2024, 5 (5), 2057.
[10] 林祖金, 曹荣. 化学学报, 2020, 78 (12), 1309.
[11] 大连理工大学无机化学教研室. 无机化学. 第6版. 北京: 高等教育出版社, 2018.
[12] 赵刚. 氢键对酸碱电离常数影响的理论研究[硕士学位论文]. 曲阜: 曲阜师范大学, 2006.
[13] 浙江大学普通化学教研组. 普通化学. 第7版. 北京: 高等教育出版社, 2019.
[14] 李雪华, 马勇. 基础化学. 第10版. 北京: 人民卫生出版社, 2024.
[15] 韦明新, 郑雪鹤. 九江学院学报, 1987, 6, 41.
[16] 彭崇慧, 冯建章, 张锡瑜, 李娜, 张新祥. 分析化学:定量化学分析简明教程. 第4版. 北京: 北京大学出版社, 2020.
[17] C. Lee, W. Yang, R.G. Parr. Phys. Rev. B Condens. Matter 1988, 37, 785.
[18] P.C. Hariharan, J.A. Pople. Theor. Chem. Acc. 1973, 28, 213.
[19] A.V. Marenich, C.J. Cramer, D. Truhlar. J. Phys. Chem. B 2009, 113 (18), 6378.
[20] M.J. Frisch, G.W. Trucks, H.B. Schlegel, G.E. Scuseria, M.A. Robb, J.R. Cheeseman, G. Scalmani, V. Barone, B. Mennucci, G.A. Petersson, et al., Gaussian 09, Revision B. 01, Gaussian Inc.: Wallingford, CT, USA, 2010.
[21] D.R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 84th ed., CRC Press: Boca Raton, FL, USA, 2004, Appendix C.
[22] R. Kanzaki, T. Hidaka, H. Kodamatani, T. Tomiyasu, J. Mol. Liq. 2023, 384, 122180.
[23] Z. Kinart, J. Mol. Liq. 2019, 292, 111405.
[24] Sobereva. 谈谈隐式溶剂模型下溶解自由能和体系自由能的计算. [2025-04-30]. http://sobereva.com/327

醋酸电离平衡常数测定实验的改进

Improvement on the experimental determination of ionization equilibrium constant for acetic acid

PDF

赞

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 6

Metrics

推荐阅读 0

[1]	樊玲, 庞美丽, 张业云, 王彦美, 尚贞锋. 蒽与马来酸酐Diels-Alder反应的量化计算研究——介绍一个计算化学实验[J]. 大学化学, 2024, 39(4): 133 -139 .
[2]	王廷博, 罗垚, 胡冰艳, 刘瑞苑, 苗晶, 路慧哲. 烯丙基苯基醚Claisen重排反应的量化计算研究——介绍一个计算化学实验[J]. 大学化学, 2024, 39(11): 278 -285 .
[3]	曾文欣, 杨思怡, 田曼, 王小雅, 魏灵灵, 陈亚芍, 焦桓. 于生活一隅窥见平衡之奥妙——由化学平衡到生活中的平衡[J]. 大学化学, 2022, 37(9): 2203009 - .
[4]	王溢磊. 甲醛分子的结构和性质的计算化学研究——介绍一个计算化学实验[J]. 大学化学, 2014, 29(5): 66 -70 .
[5]	程浩亮, 孙少学, 吴欣, 余高奇, 唐艳, 石从云, 陈阳. 水溶液体系Δ_fH_m^θ、Δ_fG_m^θ及S_m^θ的研究[J]. 大学化学, 2014, 29(2): 78 -82 .
[6]	裴克梅. 计算机与化学 Gaussian软件在环境化学教学中的应用[J]. 大学化学, 2012, 27(2): 49 -51 .