1、終點誤差對滴定實驗的影響及減少(jinsho)誤差的方法完成(wn chng)日期：2015.10.09一、摘要(zhiyo)：在酸堿中和滴定實驗中采用酚酞作指示劑，滴定終點難以準確觀察，造成的偶然誤差最大。一般引入誤差的數(shù)量級為-3，可根據(jù)公式算出終點誤差。減少這一誤差的方法主要有根據(jù)反應(yīng)物濃度種類選用合適的指示劑種類及用量，以及在接近滴定終點時注意控制滴定速度及液滴大小，以及多次測量取平均。二、前言：1、終點誤差在酸堿滴定中, 通常利用指示劑的變色來確定滴定終點。但是, 滴定終點與化學(xué)計量點可能不一致, 這就必然帶來滴定誤差, 稱為終點誤差。終點誤差不僅跟指示劑的選擇有關(guān), 還與被測物質(zhì)的

2、濃度有關(guān), 它不包括滴定操作過程中所引起的偶然誤差。終點誤差說明溶液中有剩余的酸堿未被完全中和, 或多加了酸或堿, 因此, 終點誤差是可由過量或剩余酸或堿的物質(zhì)的量, 除以按化學(xué)計量關(guān)系計算應(yīng)當(dāng)加入的酸或堿的物質(zhì)的量求得。12、數(shù)量級通常情況下，數(shù)量級指一系列 10 的 HYPERLINK /subview/270396/6680865.htm t _blank 冪，即相鄰兩個數(shù)量級之間的比為 10。例如說兩數(shù) HYPERLINK /view/788742.htm t _blank 相差三個數(shù)量級，其實就是說一個數(shù)比另一個大 1000 倍。下面表1描述 HYPERLINK /view/3593

3、01.htm t _blank 十進制下的數(shù)量級。2數(shù)字科學(xué)記數(shù)法數(shù)量級0.00110-330.0110-220.110-111100010 10111001022100010331000010443、滴定突躍分析化學(xué)(fn x hu xu)中，在化學(xué)計量點前后(qinhu)0.1%（滴定分析允許誤差(wch)）范圍內(nèi)，溶液參數(shù)將發(fā)生急劇變化，這種參數(shù)（如酸堿滴定中的pH）的突然改變就是滴定突躍，突躍所在的范圍稱為突躍范圍。突躍的大小受滴定劑濃度（c)和酸（或堿）的解離常數(shù)影響，c越大，突躍越大，解離常數(shù)越大，突躍越大。24、質(zhì)子條件 質(zhì)子條件式（PBE，Proton Balance Equa

4、tion）的意思是根據(jù)酸堿質(zhì)子理論，酸堿反應(yīng)的實質(zhì)是質(zhì)子的轉(zhuǎn)移，當(dāng)酸堿反應(yīng)達到平衡時，酸失去質(zhì)子的數(shù)目必然與堿得到質(zhì)子的數(shù)目相等的相等關(guān)系式，又稱為質(zhì)子平衡方程。2三、內(nèi)容：1、選擇指示劑1.1、指示劑的種類選擇強堿滴定弱酸時, 滴定突躍較小, 且處于弱堿性范圍內(nèi), 在酸性范圍內(nèi)變色的指示劑如甲基橙、甲基紅等都不適用, 只能選擇在堿性范圍內(nèi)變色的指示劑, 如酚酞、百里酚藍等。酸越弱, 滴定突躍越小。例如滴定0. 1 mol /L, Ka=10-7的弱酸時, 滴定突躍pH = 9. 70 10. 00, 即使能選擇到變色點與化學(xué)計量點一致的指示劑, 指示劑的顏色改變也很難辨認, 要準確滴定到0.

5、 1% 是有困難的, 一般可以準確滴定到0. 2% 。若能選擇到變色范圍較窄的混合指示劑, 則有可能準確滴定到0. 1%。強酸滴定弱堿時, 化學(xué)計量點和滴定突躍都在酸性范圍內(nèi), 應(yīng)選擇酸性范圍內(nèi)變色的指示劑, 如甲基橙、甲基紅等。選擇指示劑時還應(yīng)注意指示劑的顏色變化是否明顯, 是否易于觀察。例如用0.1mol/L NaOH 滴定0.1 mol/L HCl用甲基橙作指示劑, 溶液的顏色由橙色變?yōu)辄S色( pH = 4. 4)。理論上講, 此時未被滴定的HCl小于0.1%, 但由于橙色變?yōu)辄S色不易分辨, 實際的終點難判定, 使終點誤差變大; 因此選用甲基橙不合適。但當(dāng)用0.1 mol/L HCl滴定

6、0.1mol/L NaOH時, 甲基橙由黃色變?yōu)槌壬? 雖有+ 0.2%誤差, 但顏色變化明顯。因此, 強酸滴定強堿時, 常選用甲基橙作指示劑; 而酚酞指示劑適用于堿滴定酸, 不適用于酸滴定堿。指示劑選擇錯誤造成(zo chn)的誤差分析如下表23 1.2、指示劑的用量指示劑分為單色指示劑和雙色指示劑，指示劑的用量與指示劑是雙色還是(hi shi)單色有關(guān)。對于(duy)雙色指示劑，如甲基橙等，變色點僅與In-/HIn有關(guān)，與用量無關(guān)。因此指示劑用量多一點與少一點對滴定結(jié)果無太大影響。但是用量也不能太多否則指示劑本身也會消耗一些滴定劑帶來誤差。對于單色指示劑，指示劑用量的多少對它的變色點有一定

7、影響。如酚酞，它的酸式無色，堿式顯紅色。設(shè)人眼能觀察到的紅色時的最低堿式酚酞濃度為a（應(yīng)是固定不變的），指示劑的濃度為c。因為Ka和a都是定值，所以c增大時，維持溶液中堿式酚酞濃度為a所要求的H+濃度就相應(yīng)增大。也就是說，酚酞會在較低pH是變色。例如在50100 mL溶液中加入23滴0.1%酚酞，pH約為9時出現(xiàn)淡紅色，而同樣情況下加入1015滴同樣濃度酚酞，則在pH約為8時出現(xiàn)淡紅色。同時可以通過選取液滴大小合適的滴定管來減小誤差。液滴越大，則突躍范圍越大，但是滴定誤差風(fēng)險也越大。下表為用NaOH滴定相同濃度HCl時液滴尺寸、溶液體積與突躍范圍及實驗誤差的關(guān)系。62、滴定過程(guchng)

8、控制接近滴定終點時，顏色變化速度減緩，應(yīng)先用去離子水沖洗(chngx)錐形瓶的內(nèi)壁。然后逐滴加入滴定液，加入一滴后立即搖勻，確定顏色完全消失后在加入第二滴。直到必須搖動23次后溶液顏色(yns)才完全消失時，表示離滴定終點很接近了。這時應(yīng)輕輕擠壓玻璃球外的橡皮管，是滴定液懸掛在出口管嘴上，形成懸而不落的半滴，再用錐形瓶內(nèi)壁將滴定液粘下來，2將其沖入錐形瓶，然后將溶液搖勻。4 下面進行堿定酸時以酚酞為指示劑的滴定過程的誤差分析。 滴定結(jié)束后錐形瓶內(nèi)不是淡粉色而是紅色，以及接近滴定終點時邊滴邊搖動加一滴變淡粉色保持1min以上，屬于滴定液使用量偏多。則最終計算出的待測液濃度偏大。 接近滴定終點時邊

9、滴邊搖動，加一滴變淡粉色但不到半分鐘就褪色，屬于滴定液使用量偏少。則最終計算出的待測液濃度偏小。3、終點誤差的計算例如用NaOH 標準溶液滴定HA 弱酸，則以滴定至化學(xué)計量點時溶液中的酸堿組分H2O和A-寫出質(zhì)子條件:H +sp+HAsp=OHsp。由于終點和化學(xué)計量點不重合，即滴入堿的物質(zhì)的量不等于在化學(xué)計量點時被測物質(zhì)所需要加入堿的物質(zhì)的量，所以H+ep+HAepOHep。若在上式中加上一個校正項c滴定劑可使此式相等，c滴定劑是由于滴定劑產(chǎn)生的絕對誤差。根據(jù)滴定關(guān)系來確定校正項c滴定劑加在哪一邊。原則是: 滴定劑是酸加在右邊，滴定劑是堿加在左邊。如上例是:H +ep +cNaOH +HAe

10、p =OHep。由化學(xué)反應(yīng)式NaOH+HA= NaA+H2O知：滴定劑的絕對誤差cNaOH也等于弱酸HA的絕對誤差cHA，滴定終點誤差為TE% =100% = 5終點誤差有很多種計算方法，比如(br)對數(shù)圖解法，以及(yj)利用(lyng)林邦誤差公式或者其他公式四、結(jié)論：在酸堿中和滴定中，終點誤差不但與滴定體系有關(guān)，還與試劑濃度，指示劑的選擇有關(guān)。在滴定過程中，滴定體系，試劑濃度一般都是固定的，由此引起的誤差是相對固定且可以計算出的。所以在實驗過程中一般通過合理選用指示劑并控制其加入量來使滴定終點與化學(xué)計量點接近，通過多次測量取平均值來減小誤差。五、參考文獻：1 楊偉群等. 酸堿滴定終點誤差分析: Vol.29 No.1, 20072 百度百科3 李新武. 中和滴定誤差分析. 化學(xué)教育. 2008，11：67684 2015年普通化學(xué)實驗B講義：365 任樹林，齊廣才，馬紅燕. 酸堿滴定中終點誤差的計算. 延安大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）：2011，30（3）：68706 王海水，于亞玲. 酸堿滴定滴定劑液滴尺寸與滴定突躍. 化學(xué)通報：2015，78（5）：471474六、小組討論分工：查閱文獻撰寫論文制作ppt課堂演講韓暢