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《福建 專升本 無機(jī)與分析化學(xué) 第八章、酸堿滴定》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第八章酸堿滴定以酸堿反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法酸堿反應(yīng)的特點(diǎn):反應(yīng)速度快反應(yīng)進(jìn)行的程度高副反應(yīng)極少確定化學(xué)計(jì)量點(diǎn)的方法簡便酸堿滴定最重要的兩個問題:被測物質(zhì)能否被準(zhǔn)確滴定,即滴定的可行性若能滴定,怎樣選擇合適的指示劑第一節(jié)??酸堿指示劑一、指示劑的變色原理酸堿指示劑:隨著溶液pH值改變而發(fā)生顏色轉(zhuǎn)變的指示劑以HIn代表指示劑,它在水溶液存在以下平衡:HIn=H++In-酸式色堿式色稱為酸堿指示劑的理論變色點(diǎn)當(dāng)時,看到的是In-的顏色即堿式色;當(dāng)時,看到的是HIn的顏色即酸式色;,稱為指示劑的理論變色范圍但是,指示劑的實(shí)際變色范圍并不是根據(jù)計(jì)算出來的,而是依靠人眼觀察出來的。由于人的
2、眼睛對各種顏色的敏感度不同,加上兩種顏色互相掩蓋,影響觀察,所以實(shí)際觀察結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果是有差別的。例如甲基橙,其理論變色范圍為2.4~4.4,而實(shí)際變色范圍為3.1~4.4,就是因?yàn)槿说难劬t色較之對黃色更為敏感的緣故。二、混合指示劑2、mixedindicator混合指示劑:是由一種指示劑加上一種顏色不隨溶液pH值變化而改變的染料混合而成,或是由相近的兩種或兩種以上指示劑混合而成?;旌椭甘緞┲饕抢妙伾幕パa(bǔ),使得指示劑的變色范圍變窄,指示劑的變色更敏銳。例如將靛藍(lán)染料與甲基橙按一定比例混合配制而成的混合指示劑,其溶液顏色與甲基橙相比較,變化如下:溶液pH值≤3.14.
3、1≥4.4甲基橙紅色橙色黃色靛藍(lán)藍(lán)色藍(lán)色藍(lán)色混合指示劑紫色淺灰色綠色又如溴甲酚綠和甲基紅混合后,它們的溶液顏色變化如下:溶液pH值≤4.05.1≥6.2溴甲酚綠黃色綠色藍(lán)色甲基紅紅色橙色黃色混合指示劑橙色灰色綠色第二節(jié)酸堿滴定曲線和指示劑的選擇一、強(qiáng)酸強(qiáng)堿的滴定滴定曲線:以溶液的pH值為縱坐標(biāo),滴定分?jǐn)?shù)或滴定劑的加入量為橫坐標(biāo)作圖,所得的曲線滴定分?jǐn)?shù):(V是加入滴定劑的體積,Vsp為化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時所需滴定劑的體積)例0.1000mol×L-1的NaOH滴定20.00mL0.1000mol×L-1的HCl(1):滴定前(2):滴定開始至化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前加入18.00mLNaOH溶液時(3
4、):化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(4):化學(xué)計(jì)量點(diǎn)后加入20.02mLNaOH溶液時0.1000mol×L-1NaOH滴定20.00mL0.1000mol×L-1HCl的pH值變化加入NaOH滴定分?jǐn)?shù)剩余HCl過量NaOHpH0.000.00020.001.0018.000.9002.002.2819.800.9900.203.3019.960.9980.044.0019.980.9990.024.3020.001.0000.007.0020.021.0010.029.7020.041.0020.0410.0020.201.0100.2010.7022.001.1002.0011.7040.00
5、2.00020.0012.52我們把滴定過程中,滴定劑不足0.1%即滴定分?jǐn)?shù)f=0.999到滴定劑過量0.1%即滴定分?jǐn)?shù)f=1.001時,溶液的pH值變化范圍,稱為滴定曲線的突躍范圍選擇指示劑主要以突躍范圍為依據(jù),凡是變色范圍全部或部分落在突躍范圍內(nèi)的指示劑都可用來指示滴定終點(diǎn)。用0.1000mol×L-1NaOH滴定20.00mL0.1000mol×L-1HCl的突躍范圍為pH=4.30~9.70,因此可選擇變色范圍為pH=8.0~10.0的酚酞(滴至微紅色)、變色范圍為pH=4.4~6.2的甲基紅(滴至橙色)和變色范圍為pH=3.1~4.4的甲基橙(滴至恰好變?yōu)辄S色)為指示劑
6、,它們均能保證終點(diǎn)誤差在±0.1%以內(nèi)。若用0.1000mol×L-1HCl滴定20.00mL0.1000mol×L-1NaOH,滴定曲線如圖中的虛線部分所示,其突躍范圍為pH=9.70~4.30,因此可選擇甲基紅(滴至紅色)為指示劑。若選甲基橙(滴至恰好變?yōu)槌壬橹甘緞?,滴定誤差將超過+0.2%。若用酚酞,終點(diǎn)時溶液由粉紅變?yōu)闊o色,由于肉眼對由深色到淺色的變化觀察不敏感,因此一般不用酚酞。如圖表明:滴定曲線突躍范圍的大小與酸堿溶液的濃度的關(guān)系,濃度越大,突躍范圍越大。酸堿濃度每增大10倍,突躍范圍繒大2個pH單位。對于0.01000mol×L-1NaOH滴定20.00mL0.
7、01000mol×L-1HCl的突躍范圍為pH=5.30~8.70二、一元弱酸弱堿的滴定:例0.1000mol×L-1的NaOH滴定20.00mL0.1000mol×L-1的HAc(1):滴定前(2):滴定開始至化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前加入19.98mLNaOH溶液時(3):化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(4):化學(xué)計(jì)量點(diǎn)后溶液的pH值主要由過量的NaOH決定,其計(jì)算方法與強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿時相同0.1000mol×L-1NaOH滴定20.00mL0.1000mol×L-1HAc的pH值變化加入NaOH滴定分?jǐn)?shù)剩余