滴定分析基礎(chǔ)知識(shí)及基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)_第1頁(yè)
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◆知識(shí)要求11.掌握滴定分析法的基本術(shù)語(yǔ)及條件、滴定液濃度的表示、滴定液的配制和標(biāo)定方法、滴定分析的有關(guān)計(jì)算。2.熟悉滴定分析法的分類和滴定方式以及基準(zhǔn)物質(zhì)的條件。3.了解滴定分析法的特點(diǎn)。第1頁(yè),共60頁(yè)?!裟芰σ笳_運(yùn)用滴定分析的計(jì)算公式進(jìn)行滴定分析的各種計(jì)算,并熟練掌握滴定液的配制和標(biāo)定以及物質(zhì)含量測(cè)定的操作技能。2第2頁(yè),共60頁(yè)。第一節(jié)滴定分析概述一、滴定反應(yīng)的基本條件:1.反應(yīng)必須按化學(xué)反應(yīng)式定量完成,完成程度要求達(dá)到99.9%以上,不能有副反應(yīng)發(fā)生。2.反應(yīng)速率要快,反應(yīng)要求在瞬間完成,對(duì)于速率較慢的反應(yīng),必須有適當(dāng)?shù)姆椒涌旆磻?yīng)速率,如加熱或加催化劑等措施來(lái)增大反應(yīng)速率。3.必須有適宜的指示劑或簡(jiǎn)便可靠的指示終點(diǎn)的方法確定終點(diǎn)。3第3頁(yè),共60頁(yè)。第一節(jié)滴定分析概述二、滴定分析法的基本概念及分類(一)滴定分析法的基本概念滴定分析法:是將一種已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液(即滴定液),滴加到被測(cè)物質(zhì)的溶液中,直到所加的試劑溶液與被測(cè)物質(zhì)按化學(xué)計(jì)量關(guān)系定量反應(yīng)完全為止,根據(jù)滴加的試劑溶液的濃度和體積,計(jì)算出被測(cè)物質(zhì)含量的方法。滴定液:是指已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液,又稱標(biāo)準(zhǔn)溶液。滴定:是指滴定液從滴定管滴加到被測(cè)物質(zhì)中的過(guò)程,稱作滴定。4第4頁(yè),共60頁(yè)。第一節(jié)滴定分析概述化學(xué)計(jì)量點(diǎn):當(dāng)?shù)渭拥牡味ㄒ号c被測(cè)物質(zhì)的量之間正好符合化學(xué)反應(yīng)式所表示的計(jì)量關(guān)系時(shí),稱反應(yīng)到達(dá)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)。指示劑:在滴定過(guò)程中,通常在被測(cè)溶液中加入一種輔助試劑,利用它的顏色變化指示化學(xué)計(jì)量點(diǎn)的到達(dá),這種輔助試劑稱為指示劑。滴定終點(diǎn):是指滴定過(guò)程中,指示劑恰好發(fā)生顏色變化的轉(zhuǎn)變點(diǎn),稱作滴定終點(diǎn)。終點(diǎn)誤差:滴定終點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)測(cè)量值,而化學(xué)計(jì)量點(diǎn)是理論值,兩者往往不一致,它們之間存在很小的差別,由此造成的誤差稱為終點(diǎn)誤差(或稱滴定誤差)。5第5頁(yè),共60頁(yè)。第一節(jié)滴定分析概述(二)滴定分析法的分類與滴定方式1.滴定分析法的分類(1)酸堿滴定法:H++OH-

H2O(2)沉淀滴定法::Ag++X-

AgX↓(3)配位滴定法:M+YMY式中M代表金屬離子,Y代表EDTA配位劑。(4)氧化還原滴定法:

2MnO+5C2O+16H+

2Mn2++10CO2↑+8H2O6第6頁(yè),共60頁(yè)。第一節(jié)滴定分析概述2.滴定方式(1)直接滴定法:NaOH+HClNaCl+H2ONaCl+AgNO3AgCl↓+NaNO3(2)返滴定法:

CaCO3+2HCl(準(zhǔn)確、過(guò)量)CaCl2+CO2↑+H2OHCl(剩余)+NaOHNaCl+H2O7第7頁(yè),共60頁(yè)。第一節(jié)滴定分析概述(3)置換滴定法:(4)間接滴定法:

8CaC2O4+2H+

H2C2O4+Ca2+第8頁(yè),共60頁(yè)。第一節(jié)滴定分析概述三、基準(zhǔn)物質(zhì)與滴定液(一)基準(zhǔn)物質(zhì)基準(zhǔn)物質(zhì)是一種高純度的、其組成與它的化學(xué)式高度一致的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的物質(zhì),能用于直接配制滴定液(或標(biāo)定滴定液)。

9第9頁(yè),共60頁(yè)。第一節(jié)滴定分析概述基準(zhǔn)物質(zhì)必須符合下列要求:1.物質(zhì)的組成要與化學(xué)式完全符合,若含結(jié)晶水,其數(shù)目也應(yīng)與化學(xué)式符合,如硼砂Na2B4O7·10H2O等。2.物質(zhì)的純度要高,質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于0.999。3.物質(zhì)的性質(zhì)要穩(wěn)定,應(yīng)不分解、不潮解、不風(fēng)化、不吸收空氣中的二氧化碳和水、不被空氣中的氧氧化等。4.物質(zhì)的摩爾質(zhì)量要盡可能大,以減小稱量誤差。10第10頁(yè),共60頁(yè)。第一節(jié)滴定分析概述課堂互動(dòng)

為什么基準(zhǔn)物質(zhì)的摩爾質(zhì)量大可以減小稱量誤差?試舉例說(shuō)明。11第11頁(yè),共60頁(yè)。第一節(jié)滴定分析概述

(二)滴定液1.滴定液濃度的表示方法(1)物質(zhì)的量濃度:滴定液的濃度常用物質(zhì)的量濃度表示,物質(zhì)的量濃度是指單位體積滴定液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量,簡(jiǎn)稱濃度,以符號(hào)表示,即

式(3-1)

式中:為物質(zhì)B的物質(zhì)的量,單位為mol;為溶液的體積,單位為L(zhǎng);為物質(zhì)的量濃度,單位是mol/L。12第12頁(yè),共60頁(yè)。第一節(jié)滴定分析概述

物質(zhì)的量的計(jì)算:

式(3-2)

式中:為B物質(zhì)的物質(zhì)的量,單位為mol;為B物質(zhì)的質(zhì)量,單位為g;為B物質(zhì)的摩爾質(zhì)量,單位是g/mol。

13第13頁(yè),共60頁(yè)。第一節(jié)滴定分析概述(2)滴定度:在日常分析工作中,也常用滴定度表示滴定液的濃度。滴定度是指每毫升滴定液相當(dāng)于被測(cè)物質(zhì)的質(zhì)量,以表示,其中右下角斜線上方的T表示滴定液的分子式,斜線下方的B表示被測(cè)物質(zhì)的分子式。滴定度與被測(cè)物質(zhì)質(zhì)量的關(guān)系式為:

式(3-3)

14

第14頁(yè),共60頁(yè)。第一節(jié)滴定分析概述2.滴定液的配制與標(biāo)定方法(1)滴定液的配制1)直接配制法:準(zhǔn)確稱取一定量的基準(zhǔn)物質(zhì),用適當(dāng)?shù)娜軇┤芙夂?,定量轉(zhuǎn)移至容量瓶中,用溶劑稀釋至刻線,根據(jù)基準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量和溶液的體積,即可計(jì)算出滴定液的準(zhǔn)確濃度。2)間接配制法:先將物質(zhì)配成近似所需濃度的溶液,再用基準(zhǔn)物質(zhì)或另一種滴定液來(lái)確定該溶液的準(zhǔn)確濃度。15第15頁(yè),共60頁(yè)。第一節(jié)滴定分析概述課堂互動(dòng)

請(qǐng)討論用直接配制法、間接配制法配制滴定液各應(yīng)選擇用什么天平稱量和用什么量器測(cè)量溶液的體積,為什么?16第16頁(yè),共60頁(yè)。第一節(jié)滴定分析概述(2)滴定液的標(biāo)定利用基準(zhǔn)物質(zhì)或已知準(zhǔn)確濃度的溶液來(lái)確定另一種滴定液濃度的過(guò)程稱為標(biāo)定。常用的標(biāo)定方法有下面兩種:1)基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定法①多次稱量法;②移液管法2)比較法標(biāo)定17第17頁(yè),共60頁(yè)。第一節(jié)滴定分析概述【點(diǎn)滴積累】

1.滴定反應(yīng)必須符合的基本條件是①反應(yīng)必須按化學(xué)反應(yīng)式定量完成;②反應(yīng)速率要快,反應(yīng)要求在瞬間完成;③必須有適宜的指示劑或簡(jiǎn)便可靠的方法確定終點(diǎn)。2.滴定液是滴定分析中用于測(cè)定樣品含量的一種標(biāo)準(zhǔn)溶液,其濃度的表示方法有兩種①物質(zhì)的量濃度(國(guó)家法定計(jì)量單位);②滴定度(藥物分析或生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用較多),兩種濃度可以相互進(jìn)行換算。3.化學(xué)計(jì)量點(diǎn)是理論值,滴定終點(diǎn)實(shí)驗(yàn)測(cè)定值,兩者之間的差稱作終點(diǎn)誤差。4.凡是基準(zhǔn)物質(zhì)可以用直接法配制滴定液反之只能用間接配制滴定液。5.凡是間接法配置的滴定液必須進(jìn)行標(biāo)定,標(biāo)定方法有基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定法和比較法標(biāo)定。前者準(zhǔn)確度比后者高。18第18頁(yè),共60頁(yè)。第二節(jié)滴定分析計(jì)算一、滴定分析計(jì)算的依據(jù)在滴定分析中設(shè)B為被測(cè)物質(zhì),T為滴定液,其滴定反應(yīng)可用下式表示:

bB+tTcC+dD(被測(cè)物)(滴定液)(生成物)當(dāng)?shù)味ㄟ_(dá)到化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí),tmolT物質(zhì)恰好與bmolB物質(zhì)完全反應(yīng),即被測(cè)物質(zhì)(B)與滴定液(T)的物質(zhì)的量之比等于各物質(zhì)的系數(shù)之比:即:式(3-4)19第19頁(yè),共60頁(yè)。第二節(jié)滴定分析計(jì)算二、滴定分析計(jì)算的基本公式(一)滴定液配制的計(jì)算公式

溶液在配制前后物質(zhì)的量是相等的(配制前)=(配制后)如果配制前物質(zhì)的狀態(tài)是固體,則:

如果配制前物質(zhì)的狀態(tài)是液體,則:

20第20頁(yè),共60頁(yè)。第二節(jié)滴定分析計(jì)算(二)滴定液標(biāo)定的計(jì)算公式由式(3-4)得用基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定滴定液的計(jì)算公式:

用比較法標(biāo)定滴定液的計(jì)算公式:

21第21頁(yè),共60頁(yè)。第二節(jié)滴定分析計(jì)算(三)滴定度與物質(zhì)的量濃度的相互換算公式

當(dāng)消耗滴定液為1ml時(shí),所計(jì)算得到的被測(cè)物的質(zhì)量,即為滴定液對(duì)被測(cè)物質(zhì)的滴定度:

22第22頁(yè),共60頁(yè)。第二節(jié)滴定分析計(jì)算

(四)測(cè)定被測(cè)物質(zhì)含量的計(jì)算公式被測(cè)物質(zhì)的含量用質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示。質(zhì)量分?jǐn)?shù)是指供試品中所含純物質(zhì)的質(zhì)量,用表示,其公式為:

式(3-10)

23為供試品中純物質(zhì)的質(zhì)量,單位為g;為供試品取樣量,單位為g。第23頁(yè),共60頁(yè)。第二節(jié)滴定分析計(jì)算1.利用被測(cè)物質(zhì)的摩爾質(zhì)量計(jì)算被測(cè)物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)由式(3-7)和式(3-10)得:式(3-11a)如果體積的單位為ml,則:式(3-11b)質(zhì)量分?jǐn)?shù)也可以用含量百分?jǐn)?shù)表示,則:式(3-11c)24第24頁(yè),共60頁(yè)。第二節(jié)滴定分析計(jì)算

2.利用滴定度計(jì)算被測(cè)物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由式(3-3)和式(3-10)得:25則式(3-12a)可表示為:

式(3-12c)式(3-12a)式(3-12b)藥物分析中藥物含量常用百分含量表示,則=F

=校正因子用F表示:第25頁(yè),共60頁(yè)。第二節(jié)滴定分析計(jì)算

263.計(jì)算被測(cè)溶液的質(zhì)量濃度被測(cè)物質(zhì)為液體時(shí),其含量常用質(zhì)量濃度表示,單位為g/ml由式(3-11a)得

式(3-13)由式(3-12b)得

式(3-14)第26頁(yè),共60頁(yè)。第二節(jié)滴定分析計(jì)算三、滴定分析計(jì)算實(shí)例(一)滴定液配制的計(jì)算實(shí)例

例3準(zhǔn)確稱取120℃干燥至恒重的基準(zhǔn)重鉻酸鉀2.4520g,加適量水溶解后,定量轉(zhuǎn)移到500m1容量瓶中,并加水稀釋至刻線,搖勻。試求該重鉻酸鉀滴定液的物質(zhì)的量濃度。

例4欲配制0.01667mol/L重鉻酸鉀滴定液1000.00m1,應(yīng)稱取基準(zhǔn)重鉻酸鉀的質(zhì)量多少克?27第27頁(yè),共60頁(yè)。第二節(jié)滴定分析計(jì)算

例5已知濃鹽酸的密度為1.19kg/L,其中HCl含量為37%(g/g),試求該HCl溶液的物質(zhì)的量濃度。若要配制0.1mol/L的HCl溶液500m1,應(yīng)取濃HCl多少m1?

例6今有NaOH溶液(0.1018mol/L)500.00m1,欲將其稀釋成0.1000mol/L的溶液,問(wèn)需向溶液中加多少毫升純化水?28第28頁(yè),共60頁(yè)。第二節(jié)滴定分析計(jì)算(二)滴定液標(biāo)定的計(jì)算實(shí)例例7精密稱取基準(zhǔn)物質(zhì)無(wú)水碳酸鈉0.1326g,置250m1錐形瓶中,加純化水適量,溶解完全后,用待標(biāo)定的鹽酸溶液滴定,消耗鹽酸溶液24.51m1,試求該鹽酸溶液的物質(zhì)的量濃度。例8精密量取待標(biāo)定的鹽酸溶液20.00m1置250m1錐形瓶中,用NaOH滴定液(0.1016mol/L)滴定至終點(diǎn),消耗NaOH滴定液20.48m1,試求該鹽酸溶液的物質(zhì)的量濃度。29第29頁(yè),共60頁(yè)。第二節(jié)滴定分析計(jì)算(三)滴定度與物質(zhì)量濃度的相互換算的計(jì)算實(shí)例例9用0.1mol/L鹽酸滴定液測(cè)定氧化鈣含量,計(jì)算每1ml0.1mol/L鹽酸滴定液相當(dāng)于被測(cè)物質(zhì)氧化鈣的質(zhì)量(HCl/CaO)。例10已知某HCl溶液對(duì)CaO的滴定度為0.005608g/ml,試計(jì)算該HCl溶液的物質(zhì)的量濃度。30第30頁(yè),共60頁(yè)。第二節(jié)滴定分析計(jì)算(四)被測(cè)物質(zhì)含量的計(jì)算實(shí)例1.利用被測(cè)物質(zhì)的摩爾質(zhì)量計(jì)算被測(cè)物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)例11用AgNO3滴定液測(cè)定氯化鈉含量:精密稱取供試品氯化鈉0.1925g,加水溶解,并加指示劑適量,用AgNO3滴定液(0.1000mol/L)滴定至終點(diǎn),消耗AgNO3溶液24.00ml,計(jì)算供試品含氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

例12用NaOH測(cè)定草酸含量:精密稱取供試品草酸(H2C2O4

)0.1233g,加水溶解,并加指示劑適量,用NaOH滴定液(0.1022mol/L)滴定至終點(diǎn),消耗NaOH溶液23.34ml,計(jì)算供試品含草酸的含量百分?jǐn)?shù)。31第31頁(yè),共60頁(yè)。第二節(jié)滴定分析計(jì)算2.利用滴定度計(jì)算被測(cè)物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)例13用AgNO3滴定液測(cè)定氯化鈉含量:精密稱取供試品氯化鈉0.1925g,加水溶解,并加指示劑適量,用AgNO3滴定液(0.1000mol/L)滴定至終點(diǎn),消耗AgNO3溶液24.00ml,每1mlAgNO3滴定液(0.1mol/L)相當(dāng)于5.844mg的氯化鈉。計(jì)算供試品中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。32第32頁(yè),共60頁(yè)。第二節(jié)滴定分析計(jì)算例14用NaOH測(cè)定草酸含量:精密稱取草酸(H2C2O4

)0.1233g,加水溶解,并加指示劑適量,用NaOH滴定液(0.1022mol/L)滴定至終點(diǎn),消耗NaOH溶液23.34ml。試計(jì)算(1)每1ml0.1000mol/LNaOH滴定液相當(dāng)于草酸(H2C2O4

)多少mg?(2)計(jì)算供試品草酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù);(3)用含量百分?jǐn)?shù)表示供試品草酸的含量。33第33頁(yè),共60頁(yè)。第二節(jié)滴定分析計(jì)算3.計(jì)算被測(cè)溶液的質(zhì)量濃度例15量取濃度約為30%的H2O2供試品溶液1.00ml,置于250ml容量瓶中,加水稀釋至刻度,充分搖勻后移取25.00ml,置250ml錐形瓶中,加3mol/LH2SO45ml及1mol/LMnSO4溶液2~3滴,用0.02mol/LKMnO4滴定液滴定至溶液顯持續(xù)的淡紅色30秒不褪為終點(diǎn)。已知:消耗KMnO4滴定液的體積為18.08ml,KMnO4滴定液濃度為0.02015mol/L,1ml0.02mol/LKMnO4滴定液相當(dāng)于1.701mg的H2O2

。試計(jì)算供試品溶液H2O2的質(zhì)量濃度。34第34頁(yè),共60頁(yè)。第二節(jié)滴定分析計(jì)算(五)估算應(yīng)稱物質(zhì)質(zhì)量的計(jì)算實(shí)例例16標(biāo)定鹽酸滴定液時(shí),為使0.1mol/L鹽酸滴定液消耗在20~24m1之間,問(wèn)應(yīng)稱取基準(zhǔn)物質(zhì)無(wú)水Na2CO3多少g?35第35頁(yè),共60頁(yè)。第二節(jié)滴定分析計(jì)算

(六)估算消耗滴定液體積的計(jì)算實(shí)例

例17精密稱取鹽酸普魯卡因(C13H20N2O2·HCl)0.5612g,采用永停滴定法滴定。滴定時(shí),將滴定管尖端插入液面下約2/3處,用0.1mol/L亞硝酸鈉滴定液迅速滴定,隨滴隨攪拌,至近終點(diǎn)時(shí)將滴定管尖端提出液面,用少量水淋洗,繼續(xù)緩緩滴定至滴定終點(diǎn)。1ml0.1mol/L亞硝酸鈉滴定液相當(dāng)于鹽酸普魯卡因(C13H20N2O2·HCl)0.02728g,試估算消耗亞硝酸鈉滴定液多少ml?36第36頁(yè),共60頁(yè)。第二節(jié)滴定分析計(jì)算點(diǎn)滴積累

1.滴定分析計(jì)算的主要公式是計(jì)算依據(jù):可根據(jù)此公式推出滴定分析中各種計(jì)算公式,來(lái)解決滴定分析的有關(guān)計(jì)算。2.滴定分析計(jì)算時(shí)應(yīng)注意化學(xué)計(jì)量系數(shù)表示:記住所求物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量系數(shù)一定是寫在分子上,已知物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量系數(shù)一定是寫在分母上。3.計(jì)算時(shí)注意單位的統(tǒng)一。

4.當(dāng)用滴定度計(jì)算含量時(shí),如規(guī)定濃度與實(shí)際濃度不等,應(yīng)用校正因子校正。37第37頁(yè),共60頁(yè)。酸堿滴定曲線及指示劑選擇第38頁(yè),共60頁(yè)。酸堿滴定曲線:以滴定過(guò)程中滴定劑用量或中和反應(yīng)百分?jǐn)?shù)為橫坐標(biāo),以所得混合溶液的pH值為縱坐標(biāo),繪出的一條溶液pH隨滴定劑的加入量而變化的曲線。利用此曲線就可正確地選擇指示劑,使指示劑的變色點(diǎn)與滴定反應(yīng)的計(jì)量點(diǎn)盡量相符。

用途:討論各種類型酸堿滴定的曲線和指示劑的選擇。第39頁(yè),共60頁(yè)。一、強(qiáng)酸強(qiáng)堿滴定以0.1000mol·L-1NaOH滴定0.1000mol·L-1HCl20.00ml為例,說(shuō)明滴定過(guò)程中溶液pH值的變化情況。

(2)滴定開始至計(jì)量點(diǎn)前,溶液的酸度取決于剩余HCl的濃度。當(dāng)?shù)稳隢aOH溶液19.80ml(即滴定誤差為-1%)時(shí),溶液的[H+]為:(1)滴定前,溶液的[H+]等于HCl的原始濃度

[H+]=0.1000

mol·L-1pH=1.00pH=3.30當(dāng)?shù)稳隢aOH溶液19.98ml(即即滴定誤差為-0.1%)時(shí)pH=4.30第40頁(yè),共60頁(yè)。(3)計(jì)量點(diǎn)時(shí),溶液的組成為NaCl,溶液的[H+]由水的解離決定:[H+]=[OH-]=1.00×l0-7mol·L-1pH=7.00(4)計(jì)量點(diǎn)后,溶液的組成為NaCl+NaOH,溶液的[H+]取決于過(guò)量的NaOH濃度。如當(dāng)?shù)稳隢aOH溶液20.02m1(即滴定誤差為0.1%)時(shí),溶液的[OH-]為pOH=4.3pH=9.7第41頁(yè),共60頁(yè)。0.1000mol·L-1Na0H滴定0.1000mol·L-1HClpH值的變化

加入Na0H/mL剩余HCl/mL過(guò)量NaOH/mLpH0.0020.001.0018.002.002.2819.800.203.3019.980.024.320.000.007.0020.020.029.720.200.2010.7022.002.0011.70突躍范圍4.3第42頁(yè),共60頁(yè)。12100806040200050100150200甲基橙3.1~4.4甲基紅4.4~6.2酚酞8.0~9.6pH值滴定百分?jǐn)?shù)0.1000mol·L-1NaOH滴定0.1000mol·L-1HClpH值及曲線變化

計(jì)量點(diǎn)ΔpH=5.4指示劑:酚酞甲基紅(甲基橙)第43頁(yè),共60頁(yè)。12100806040200050100150200甲基橙3.1~4.4甲基紅4.4~6.2酚酞8.0~9.6pH值滴定百分?jǐn)?shù)0.1000mol·L-1HCl滴定0.1000mol·L-1Na0HpH值及曲線變化

計(jì)量點(diǎn)ΔpH=5.4指示劑:甲基紅第44頁(yè),共60頁(yè)。強(qiáng)酸堿滴定曲線pH1210864200100200%滴定百分?jǐn)?shù),T%9.7sp+0.1%4.3sp-0.1%sp

7.0突躍9.0

5.04.09.88.03.1*6.2*4.4PPMRMO0.10mol·L-1NaOH滴定0.10mol·L-1HCl0.10mol·L-1HCl滴定0.10mol·L-1NaOH第45頁(yè),共60頁(yè)。不同濃度的強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸的滴定曲線NaOH↓HCl0100200%

pH1210864210.79.78.77.05.34.33.3PPMRMO5.04.49.06.24.43.1.01mol·L-1

0.1mol·L-1

1mol·L-1濃度增大10倍,突躍增加2個(gè)pH單位。第46頁(yè),共60頁(yè)。

一般在測(cè)定時(shí),不宜使用濃度太小的標(biāo)準(zhǔn)溶液,樣品溶液也盡量不要太稀。但是酸堿的濃度過(guò)高雖然有利于指示劑的選擇,但每滴溶液中所含的滴定劑的物質(zhì)的量較多,在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附近同樣多加或少加半滴標(biāo)準(zhǔn)溶液,引起的誤差就較大。所以通常滴定劑和樣品的濃度應(yīng)在0.1~0.5mol·L-1之間。第47頁(yè),共60頁(yè)。二、一元弱酸(堿)滴定(1)滴定前,溶液的[H+]等于HAc的原始濃度pH=2.89(2)滴定開始至計(jì)量點(diǎn)前,溶液的酸度取決于剩余HAc和生成的NaAc濃度。當(dāng)?shù)稳隢aOH溶液19.80ml(即滴定誤差為:-1%)時(shí),溶液的[H+]按緩沖溶液計(jì)算:pH=pKa

以0.1000mol·L-1NaOH滴定0.1000mol·L-1HAc20.00ml為例,說(shuō)明滴定過(guò)程中溶液pH值的變化情況。第48頁(yè),共60頁(yè)。(3)計(jì)量點(diǎn)時(shí),溶液的組成為NaAc,溶液的[H+]由NaAc水的解離決定(4)計(jì)量點(diǎn)后,溶液的組成為NaCl+NaOH,溶液的[H+]取決于過(guò)量的NaOH濃度。如當(dāng)?shù)稳隢aOH溶液20.02m1(即滴定誤差為0.1%)時(shí),溶液的[OH-]為pOH=4.3pH=9.7滴定曲線、滴定突越及指示劑的選擇pOH=5.28pH=8.72第49頁(yè),共60頁(yè)。0.1000mol·L-1Na0H滴定0.1000mol·L-1HAcpH值的變化

加入Na0H/mL剩余HAc/mL過(guò)量NaOH/mLpH0.0020.002.8918.002.005.719.800.206.719.980.027.720.000.008.7220.020.029.720.200.2010.722.002.0011.7040.0020.0012.5突躍范圍2第50頁(yè),共60頁(yè)。12100806040200050100150200甲基橙3.1~4.4甲基紅4.4~6.2酚酞8.0~9.6pH值滴定百分?jǐn)?shù)0.1000mol·L-1NaOH滴定0.1000mol·L-1HAcpH值及曲線變化

計(jì)量點(diǎn)ΔpH=2.0指示劑:酚酞甲基紅(甲基橙)第51頁(yè),共60頁(yè)。1)滴定前,曲線起點(diǎn);2)滴定開始時(shí),溶液pH變化;3)繼續(xù)滴加NaOH,溶液形成緩沖體系,曲線變化平緩;4)接近化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí),pH變化加快;滴定相同濃度的HAc滴定曲線討論:5)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前后產(chǎn)生pH突躍,與強(qiáng)酸相比,突躍變??;6)隨著弱酸Ka變小,突躍變小,Ka

在10-9左右突躍消失;7)滴定條件:cKa≥10-8第52頁(yè),共60頁(yè)。三、多元酸和多元堿的滴定

用強(qiáng)堿滴定多元酸或強(qiáng)酸滴定多元堿時(shí),多元酸或多元堿其在溶液中分步解離。第53頁(yè),共60頁(yè)。討論:0.1000mol·L-1HCl滴定0.05000mol·L-1Na2CO3

滴定反應(yīng)分二步進(jìn)行,

CO32-+H+HCO3-HCO3-+H+H2CO3CO32-和HCO3-的解離常數(shù)分別為:Kb1=KW/Ka2=1.00×l0-14/(4.68×l0-11)=2.14×10-4Kb2=KW/Ka1=1.00×l0-14/(4.47×l0-7)=2.24×10-8第54頁(yè),共60頁(yè)。第一計(jì)量點(diǎn)時(shí)的產(chǎn)物為NaHCO3,溶液的pH值近似為CO32-+H+HCO3-pH=1/2(pKa1+pKa2)=1/2(6.35+10.33)=8.3

可選擇酚酞作指示劑

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