2008分析化学讲稿16.doc

唐山职业技术学院讲稿纸2008-2009学年 第二学期 第7周 第4 页第一部分：复习引入1. 举例说明酸碱指示剂的变色原理和变色范围2. 举例说明什么是溶液中酸碱分布系数与终点误差第二部分：讲授新课第五节 酸碱标准溶液的配制与标定 一、酸标准溶液 酸标准溶液一般用 HCl 溶液配制，常用的浓度为 0.1mol/L ，但有时需用到浓度高达 1mol/L 和低到 0.01mol/L 的。 HCl 标准溶液相当稳定，因此妥善保存的标准溶液，其浓度可以经久不变。 HCl 标准溶液一般用间接法配制，即先配成近似浓度的溶液，然后用基准物标定。标定用的基准物，常用的有无水 Na2CO3 和硼砂。(1) 无水 Na2CO3 ：其优点是容易获得纯品，一般可用市售的“基准物”级 Na2CO3 试剂作基准物。但由于 Na2CO3 易吸收空气中的水分，因此用前应在 270 左右干燥，然后密封于瓶内，保存于干燥器中备用。称量时动作要快，以免吸收空气中水分而引入误差。 用Na2CO3 标定 HCl 溶液，利用下述反应，用甲基橙指示终点： Na2CO3基准物的缺点是容易吸水，由于称量而造成的误差也稍大，此外终点时变色也不甚敏锐。(2) 硼砂 (Na2B4O7 10HO) ：其优点是容易制得纯品、不易吸水、由于称量而造成的误差较小。但当空气中相对湿度小于 39% 时容易失去结晶水，因此应把它保存在相对湿度为 60% 的恒湿器中。 硼砂基准物的标定反应为： Na2B4O7 +2HCl + 5H2O = 4H3BO3 + 2NaCl 以甲基红指示终点，变色明显。二、碱标准溶液 碱标准溶液一般用 NaOH 配制，最常用浓度为 0.1mol/L ，但有时需用到浓度高达 1mol/L 和低到 0.01mol/L 的。 NaOH 易吸潮，也易吸收空气中的 CO2 ，以致常含有 Na2CO3 ，而且 NaOH 还可能含有硫酸盐、硅酸盐、氯化物等杂质，因此应采用间接法配制其标准溶液，即配成近似浓度的碱溶液，然后加以标定。 含有 Na2CO3 的标准碱溶液在用甲基橙作指示剂滴定强酸时，不会因 Na2CO3 的存在而引入误差；如用来滴定弱酸，用酚酞作指示剂，滴到酚酞出现浅红色时， Na2CO3 仅交换 1 个质子，即作用到生成 NaHCO3 ，于是就会引起一定的误差。因此应配制和使用不含 CO32-的标准碱溶液。 可用不同方法配制不含 CO32-的标准碱溶液。最常用的方法是：（简介；自学为主） 1. 浓碱法，取一份纯净 NaOH ，加入一份水，搅拌，使之溶解，配成 50% 的浓溶液。在这种浓溶液中 Na2CO3的溶解度很小，待Na2CO3沉降后，吸取上层澄清液，稀释至所需浓度。 2. 漂洗法，由于 NaOH 固体一般只在其表面形成一薄层 Na2CO3 ，因此亦可称取较多的 NaOH 固体于烧杯中，以蒸馏水洗涤二三次，每次用水少许，以洗去表面的少许 Na2CO3，倾去洗涤液，留下固体 NaOH ，配成所需浓度的碱溶液。为了配制不含 CO32-的碱溶液，所用蒸馏水应不含 CO2 。 3. 阴离子树脂交换法，为了标定 NaOH 溶液，可用各种基准物，如 H2C2O4 2H2O ， KHC2O4 ，苯甲酸等，但最常用的是邻苯二甲酸氢钾。这种基准物容易用重结晶法制得纯品，不含结晶水，不吸潮，容易保存，标定时，由于称量而造成的误差也较小，因而是一种良好的基准物。 4. 沉淀法，在 NaOH 溶液中加少量 Ba(OH)2 或 BaCl2 ，CO32- 则沉淀为 BaCO3 沉淀后取上层清夜稀释之。 第六节 酸碱滴定法的应用一、混合碱的分析烧碱中NaOH 和Na2CO3 含量测定（一）双指示剂法HCl(V2mL)HCl(V1)mL) （1）BaCl2法：试样溶解，分成(a、b)两等份a +甲基橙，用HCl标液滴定至橙色，消耗HClV1mL（测定总碱度）NaOH+HCl=NaCl+H2ONa2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2Ob + BaCl2+酚酞，用HCl标液滴定至终点，消耗HClV2mL。BaCl2+ Na2CO3=BaCO3+2NaCl思考：此处能否用甲基橙作指示剂？计量关系：1HCl1NaOH注：ms为1份试样的质量二、乙酰水杨酸（阿司匹林）的测定乙酰水杨酸（阿司匹林）是最常用的药物之一。它是有机弱酸(pKa=3.0)，结构为 摩尔质量为180.16gmol-1，微溶于水，易溶于乙醇。由于它的pKa较小，可以作为一元酸用NaOH溶液直接滴定，以酚酞为指示剂。为了防止乙酰基水解，应在10C以下的中性冷乙醇介质中进行滴定，滴定反应为：WC9H8O4=三、药物中总氮的测定（一）无机铵盐中氮的测定1、蒸馏法:将铵盐试样放入蒸馏瓶中，加入过量的浓碱(NaOH)使NH4+转化为NH3，然后加热蒸馏。 蒸馏出来的氨吸收在过量的标准HCl溶液中（浓度和体积需要准确），生成NH4Cl，再用标准NaOH溶液回滴多余的HCl，根据NH3所消耗HCl的物质的量（mmol），就可算出氮的含量。 WN=也可用过量的硼酸溶液吸收NH3，再用HCl标准溶液滴定生成的BO2-:NH3+H3BO3=NH4BO2+H2O NH4BO2+HCl+ H2O=NH4Cl+ H3BO3 终点产物为NH4+和H3BO3，H3BO3是极弱的酸，不影响HCl的滴定，此时溶液的pH5，可选用甲基红为指示剂。由于nNH3=nH3BO3=nBO2-=nHCl，所以可按下式计算：WN=2、甲醛法（置换滴定法） Ka=7.110-6滴定剂：NaOH，指示剂：酚酞对NH4Cl、(NH4)2SO4适用：NH4NO3、(NH4)2SO4、NH4Cl不适用：(NH4)2CO3（二）含氮有机物中氮的测定凯氏(Kjeldahl)定氮法含氮有机物与浓H2SO4共煮，CuSO4催化，将其中的氮转化为NH4+，然后用蒸馏法测定