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酸堿滴定法(原理,酸堿滴定法,滴定曲線) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
來(lái)源:醫(yī)學(xué)全在線 更新:2007-8-31 醫(yī)學(xué)論壇 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
酸堿滴定法是以酸堿反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法。利用該方法可以測(cè)定一些具有酸堿性的物質(zhì),也可以用來(lái)測(cè)定某些能與酸堿作用的物質(zhì)。有許多不具有酸堿性的物質(zhì),也可通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生酸堿,并用酸堿滴定法測(cè)定它們的含量。因此,在生產(chǎn)和科研實(shí)踐中,酸堿滴定法的應(yīng)用相當(dāng)廣泛。 一、滴定曲線與指示劑的選擇 。ㄒ唬⿵(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸 強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為 上述反應(yīng)的平衡常數(shù)為Kt為 現(xiàn)以0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL,0.1000mol·L-1HCL.溶為例,討論滴定過程中溶液pH值的變化情況。 1.滴定前 溶液[H+]等于HCL的初始濃度: [H+]=c(HCl)=0.100mol.L-1 pH=-lg[H+]=1.00 2.化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前 溶液的[H+]決定于剩余HCL的濃度 例如,當(dāng)?shù)稳?8.00mLNaOH溶液時(shí),有90%的HCL被中和,剩余HCL物質(zhì)的量為0.1000×20.00-0.1000×18.00=0.2000mmol,此時(shí)溶液的總體積為38.00mL,則溶液的[H+]為: [H+]=0.2000/38.00=5.3*10-3(mol.L-1) pH=-lg[H+]=-lg5.3*10-3=2.28 用類似的方法可求得當(dāng)加入19.98mL NaOH時(shí)溶液的PH值為4.30。 3.化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí) 當(dāng)加入20.00mLNaOH溶液時(shí),HCL溶液被100%的中和,變成了中性的NaCL水溶液,故溶液的PH值由水的離解決定。
4.化學(xué)計(jì)量點(diǎn)后 溶液的PH值由過量的NaOH的量和溶液的總體積決定。即
例如,當(dāng)加入20.02ml NaOH溶液時(shí), NaOH溶液過量0.02ml,溶液的總體積為40.02ml,則溶液的[OH-]為:
pOH=4.30 pH=14.00-4.30=9.70 根據(jù)上述方法可以計(jì)算出不同滴定點(diǎn)時(shí)溶液的PH值,部分結(jié)果列于表7-1。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)作圖,即可得到強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸的滴定曲線圖7-1中的a。 醫(yī)學(xué) 全在.線提供www.med126.com 圖7-1 NaOH與HCL的滴定曲線 c(NaOH)=c(HCl) =0.1000mol.L-1 圖7-1 表7-1 用NaOH滴定HCL時(shí)溶液PH的變化(c(NaOh )=c(HCL)=0.1000mol·L-1)
滴定曲線不僅說(shuō)明了滴定時(shí)溶液PH值的變化方向,而且也說(shuō)明了各個(gè)階段的變化速度。從圖中可以看出,曲線自左至右明顯分成三段。前段和后段比較平坦。溶液的PH值變化緩慢,中段曲線近乎垂直。在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附近PH值有一個(gè)突變過程。這種PH值突變稱之為滴定突躍,突躍所在的PH值范圍稱為滴定突躍范圍(常用化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前后各0.1%的PH范圍表示,本例的突躍范圍是(4.30-9.70)。 最理想的指示劑應(yīng)該能恰好在反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量點(diǎn)發(fā)生顏色變化,但在實(shí)際工作中很難使指示劑的變色范點(diǎn)和化學(xué)計(jì)量點(diǎn)完全統(tǒng)一。因此,指示劑的選擇主要以滴定的突躍范圍為依據(jù),通常選取變色范圍全部或部分處在突躍范圍內(nèi)的指示劑滴定終點(diǎn),這樣產(chǎn)生的疑點(diǎn)誤差不會(huì)超過±0.1%。在上述滴定中,甲基橙(PH3.1-4.4)和酚酞(PH8.0-10.0)的變色范圍均有一部分在滴定的突躍范圍內(nèi),所以都可以用來(lái)指示這一滴定疑點(diǎn)此外,甲基紅、溴酚藍(lán)和溴百里酚藍(lán)等也可用作這類滴定的指示劑。 滴定突躍的大小與溶液的濃度密切相關(guān)。若酸堿濃度均增大10倍,滴定突躍范圍將加寬2個(gè)PH單位;反之,若酸堿濃度減小10倍,相應(yīng)的突躍范圍將減小2個(gè)PH單位?梢姖舛扔咄卉S范圍越大,濃度越低突躍范圍越小,如果滴定時(shí)所用的酸堿濃度相等并小于2×10-4mol ·L-1,滴定突躍范圍就會(huì)小于0.4個(gè)PH單位,用一般的指示劑就不能準(zhǔn)確地指示出終點(diǎn)。故將c≥2×10-4mol ·L-1作為此類滴定能夠準(zhǔn)確進(jìn)行的條件。 強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿的滴定曲線如圖7-1中的曲線b所示。指示劑的選擇及滴定反應(yīng)用及其滴定條件等與前述滴定相似。 |
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文章錄入:凌云 責(zé)任編輯:凌云 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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醫(yī)用化學(xué) 目錄 第一章 溶液 總論 第一節(jié) 溶解度 第二節(jié) 溶液的組成量度 第三節(jié) 溶液的滲透壓 第二章 電解質(zhì)溶液 總論 第一節(jié) 電解質(zhì)在溶液中的離解 第二節(jié) 酸堿質(zhì)子理論 第三節(jié) 沉淀-溶解平衡 第三章 PH值與緩沖溶液 |
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