酸碱滴定类型及指示剂的选择

5 4酸碱滴定类型及指示剂的选择 5 4 1强酸强碱相互滴定 一 反应产物及指示剂 产物是水 化学计量点pH 7 00 指示剂可选用 甲基橙 pH 3 1 3 4 甲基红 pH 4 4 6 2 酚酞 pH 8 0 10 0 等 二 NaOH滴定HCl 以0 1000mol LNaOH滴定20 00mL0 1000mol LHCl为例讨论强酸强碱相互滴定的滴定曲线和指示剂选择 按以下七个部分进行来讨论 1 滴定前 溶液的酸度等于HCl的原始浓度 H 0 1000mol LpH 1 00 2 滴定开始至化学计量点前 溶液的酸度取决于剩余HCl的浓度 例如当滴入NaOH溶液18 00mL时 即pH 2 28 2 滴定开始至化学计量点前 续 当滴入NaOH溶液19 98mL时 剩余HCl的浓度为 3 化学计量点时 滴入NaOH20 00mL时 有 H OH 1 00 10 7mol LpH 7 00 4 化学计量点后 溶液的碱度取决于过量的NaOH体积 例如滴入NaOH20 02mL 过量了0 02ml 时 有 同样的 可以计算出滴入不同体积的NaOH溶液的pH值 计算结果列于下表 pOH 4 30pH 14 4 30 9 70 表 用0 1000mol LNaOH滴定20 00mL0 1000mol LHCl的数据计算结果列表 滴定突跃 5 滴定曲线 1 以NaOH的加入量或中和百分数为横坐标 以pH值为纵坐标来绘制曲线 就得到酸碱滴定曲线 如图所示 续上 从滴定开始到加入19 80mL时 溶液pH值只改变2 3个单位再加入0 18mL pH就改变了1个单位 变化速度加快了再滴入0 02mL 约半滴 正好是化学计量点 此时共加入20 00mL 此时pH迅速升至7 0 再滴入0 02mL pH值为9 70 此后过量的加入所引起的pH变化又越来越小 续上 由此可见 在化学计量点前后 从剩余0 02mLHCl到过量0 02mLNaOH 即滴定由不足0 1 到过量0 1 溶液的pH值由4 30升至9 70 变化近5 4个单位 形成滴定曲线的 突跃 部分 指示剂的选择主要就以此为依据 6 强酸强碱相互滴定的指示剂 显然 最理想的指示剂应该恰好在化学计量点上变色 而实际上酸碱指示剂的选择原则是 指示剂的变色范围落在或者部分落在滴定曲线的pH突跃范围之内 续1 在以0 1000mol LNaOH滴定20 00mL0 1000mol LHCl时 凡在pH4 30 9 70以内变色的指示剂 都可以保证测定有足够的准确度 如甲基红 酚酞等 续2 如果改用0 1000mol LHCl滴定0 1000mol LNaOH 滴定曲线形状与右图相同 但位置相反 指示剂仍选甲基红 甲基橙 6 强酸强碱相互滴定的指示剂 续3 酸碱互滴 一般可以根据滴定至化学计量点时溶液的pH值来选择指示剂 则 当滴定至化学计量点时 溶液的pH值呈碱性 可以选择酚酞 当滴定至化学计量点时 溶液的pH值呈酸性 可以选择甲基橙 7 影响滴定曲线突跃大小的因素 强酸强碱相互滴定 其滴定曲线突跃的大小与溶液的浓度和强度有关 不同浓度的NaOH和