1、课题二 物质含量的测定 酸碱中和滴定法 什么是酸碱中和滴定? 用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测 定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法 叫酸碱中和滴定。 1、酸碱中和滴定原理 ? 2、酸碱中和滴定所需的仪器及操作? 3、酸碱中和滴定的关键? 4、酸碱中和滴定中应注意哪些问题? 一、酸碱中和滴定的原理 1、原理: 酸碱中和滴定是以酸碱中和反应为基础的,反 应的实质是: H+OH-=H2O 即酸提供的氢离子总数(nH+)等于碱提供的氢 氧根总数(nOH-)。 用已知物质的量浓度的一元酸(标准溶液)滴 定未知物质的量浓度一元碱(待测溶液),则: cB= cAVA vB 酸碱中和滴定的关键 2、关键:
2、 准确测定参加反应的两种溶液的体积: V标准和V待测 准确判断中和反应是否恰好进行完全 指示剂的颜色发生突变并且半分钟不变色即 达到滴定终点 酸碱指示剂是有机色素,是有机弱酸(HIn)或有机弱 碱(InOH),在水里也存在电离平衡: HIn H+In- 溶液酸碱性的变化,会影响酸碱指示剂平衡移动的方 向,指示的颜色也随之发生变化。 2. 变色范围 指示色范酸 色碱 色 甲基橙橙色:3.1-4.4色:pH3.1黄色:pH 4.4 石 蕊紫色:5.0-8.0色:pH5.0色:pH 8.0 酚 粉色:8.0-10无色:pH8.2色:pH 10.0 二、酸碱指示剂的变色原理、变色范围及选择 1. 变色
3、原理 常用酸碱指示剂有石蕊、酚酞、甲基橙,但用于 酸碱中和滴定的指示剂是酚酞和甲基橙。石蕊试 液由于变色不明显,在滴定时不宜选用。 v指示剂颜色变化由浅到深,视觉更明显。 v用量:23滴 v颜色变化:酸色(或碱色)自身色 3. 酸碱指示剂的选择 选择原则:变色明显,便于观察;pH变色 范围接近酸碱完全中和反应时溶液的pH。 强酸强碱互滴用: 酚酞或甲基橙 强酸滴弱碱用:甲基橙 强碱滴弱酸用:酚酞 三、酸碱中和滴定 1. 仪器和试剂 酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台 、锥形瓶。标准溶液、未知(待测)溶液、酸 碱指示剂、蒸馏水。 酸式滴定管用来盛放酸性或氧化性溶液。 (酸、Br2、KMnO
4、4等,不能盛放NaOH、Na2SiO3) 碱式滴定管可盛放碱性物质或无氧化性的物质 锥形瓶盛放待测溶液,有利于振荡操作 2. 滴定操作 (1) 准备阶段:润洗、排气泡、调整液面 (2) 滴定阶段:读数、滴定、确定终点、读数 (3) 计算 cB= cAVA VB 3、滴定 滴定管夹在夹子上,保持垂直 右手持锥形瓶颈部,向同一方向作圆周运动 ,而不是前后振动 左手控制活塞(或玻璃球),注意不要把活 塞顶出 滴加速度先快后慢,直至指示剂颜色突变 滴定过程右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶 内溶液颜色变化 滴定终点达到后,半分钟颜色不变,再读数 一次滴定二次滴定三次滴定 终点读数 起点读数 用量差值 V
5、NaOH V待HCl C待1 C待平均 C C HClHCl= = C C NaOHNaOH . . V V NaOHNaOH V VHCl HCl 中和滴定(NaOHHCl)数据处理表格 五、数据处理 4. 误差分析 例 用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液,下列 操作将对测定碱的浓度有何影响? (1)预先未用标准酸润洗滴定管。 (2)读标准酸液初始体积时仰视,终点时平视读数。 (3)未赶走酸式滴定管尖嘴处气泡,滴定完毕时气泡 消失。 (4)滴定终了时发现滴定管尖嘴处有一滴标准酸没有 滴下。 (5)用甲基橙作指示剂,氢氧化钠在空气中吸收了少 量二氧化碳气体。 误差分析直接利用中和滴定原理:C
6、待= C标. V标 V待 v滴定过程中任何错误操作都可能导致C标、 V标、V待的误差 v 但在实际操作中认为C标是已知的,V待是 固定的,所以一切的误差都归结为对V标的影 响,V标偏大则C待偏大, V标偏小则C待偏小。 1. 开始滴定管尖嘴部分有气泡,滴定过程中气泡消失。 2. 放标准液的滴定管未用标准液润洗 3. 滴定时,待测液在振荡过程中溅出。 4. 盛放待测液的锥形瓶使用前用待测液润洗 5. 盛放待测液的锥形瓶中留有部分蒸馏水 6. 滴定终点时,标准液有一滴悬而未滴 7. 锥形瓶中颜色由无色变红色,马上记录终点读数,但半分 钟不到,溶液又恢复无色。 8. 起始读数正确,达到终点后仰视读数
7、 9. 滴定前仰视,滴定后俯视读数 C待= C标. V标 V待 *5. 多步滴定 稀的碳酸钠溶液使酚酞变红,稀的碳酸氢 钠溶液不能使酚酞变红。 用盐酸滴定碳酸钠溶液,首先用酚酞作指示 剂,滴至溶液呈无色,再加入甲基橙作指示 剂,滴至溶液呈橙色。 发生反应的化学方程式是: Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O 例 有Na2CO3和NaHCO3混合溶液VmL, 先用酚酞作指示剂,Cmol/LHCl(aq)滴定 ,滴至酚酞无色时,耗HCl(aq) V1mL;再 加入甲基橙作指示剂,继续用HCl(aq)滴定 ,滴至甲基橙显橙色为止,又耗HCl(aq) V2mL 。求原混合液中Na2CO3和NaHCO3 的物质的量浓度分别是多少?