酸碱滴定实验详细步骤及注意事项

酸碱滴定实验详细步骤及注意事项酸碱滴定实验详细步骤及注意事项 用已知物质量浓度的酸 或碱 来测定未知物质物质的量浓度的碱 或 酸 的方法叫做酸碱中和滴定 实验实验 用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的 NaOH 溶液 以测定 NaOH 的 物质的量浓度 中和滴定的装置见右图示 把已知物质的量浓度的盐酸注入事先已用该盐酸溶液润洗过的酸 式滴定管 至刻度 0 以上 把滴定管固定在滴定管夹上 轻轻转动 下面的活塞 使管的尖嘴部分充满溶液且无气泡 然后调整管内液 面 使其保持在 0 或 0 以下的某一刻度 并记下准确读数 把待 测浓度的 NaOH 溶液注入事先已用该溶液润洗过的碱式滴定管 也 把它固定在滴定管夹上 轻轻挤压玻璃球 使管的尖嘴部分充满溶 液且无气泡 然后调整管内液面 使其保持在 0 或 0 以下某一刻度 并记下准确读数 在管下放一洁净的锥形瓶 从碱式滴定管放出 25 00 mL NaOH 溶 液 注入锥形瓶 加入 2 滴酚酞试液 溶液立即呈粉红色 然后 把锥形瓶移到酸式滴定管下 左手调活塞逐滴加入已知物质的量浓 度的盐酸 同时右手顺时针不断摇动锥形瓶 使溶液充分混合 随 着盐酸逐滴加入 锥形瓶里 OH 浓度逐渐减小 最后 当看到加入 1 滴盐酸时 溶液褪成无色 且反滴一滴 NaOH 溶液又变回红色说 明反应恰好进行完全 停止滴定 准确记下滴定管溶液液面的刻度 并准确求得滴定用去盐酸的体积 为保证测定的准确性 上述滴定 操作应重复二至三次 并求出滴定用去盐酸体积的平均值 然后根 据有关计量关系 计算出待测的 NaOH 溶液的物质的量浓度 具体 计量关系为 C A V A C B V B 其中 A Acid 为酸 B Base 为 碱 酸碱酸碱中和滴定中和滴定的注意事项的注意事项 一 摇瓶时 应微动腕关节 使溶液像一个方向做圆周运动 但是 勿使瓶口接触滴定管 溶液也不得溅出 二 滴定时左手不能离开旋塞让液体自行流下 三 注意观察液滴落点周围溶液颜色变化 开始时应边摇边滴 滴 定速度可稍快 每秒 3 4 滴为宜 但是不要形成水流 接近终点时 应改为加一滴 摇几下 最后 毎加半滴 即摇动锥形瓶 直至溶 液出现明显的颜色变化 准确到达终点为止 滴定时不要去看滴定 管上方的体积 而不顾滴定反应的进行 加半滴溶液的方法如下 微微转动活塞 使溶液悬挂在出口嘴上 形成半滴 有时还不到半 滴 用锥形瓶内壁将其刮落 四 每次滴定最好从 0 00 ML 处开始 或者从 0ML 附近的某一段 开始 这也可以固定使用滴定管的某一段 以减小体积误差 酸碱指示剂酸碱指示剂的变色原理的变色原理 人们在实践中发现 有些有机染料在不同的酸碱性溶液中能显示 不同的颜色 于是 人们就利用它们来确定溶液的 pH 这种借助其 颜色变化来指示溶液 pH 的物质叫做酸碱指示剂 酸碱指示剂一般是有机弱酸或有机弱碱 它们的变色原理是由于 其分子和电离出来的离子的结构不同 因此分子和离子的颜色也不 同 在不同 pH 的溶液里 由于其分子浓度和离子浓度的比值不同 因此显示出来的颜色也不同 例如 石蕊是一种有机弱酸 它是由 各种地衣制得的一种蓝色色素 如果用 HIn 代表石蕊分子 HIn 在 水中发生下列电离 如果在酸性溶液中 由于 c H 增大 根据平衡移动原理可知 平衡将向逆反应方向移动 使 c HIn 增大 因此主要呈现红色 酸色 如果在碱性溶液中 由于 c OH 增大 OH 与 HIn 电 离生成的 H 结合生成更难电离的 H2O 使石蕊的电离平衡向正反应方向移动 于是 c In 增大 因此 主要呈现蓝色 碱色 如果 c HIn 和 c In 相等 则呈现紫色 指示剂的颜色变化都是在一定的 pH 范围内发生的 我们把指示 剂发生颜色变化的 pH 范围叫做指示剂的变色范围 各种指示剂的 变色范围是由实验测得的 酸碱指示剂的选择酸碱指示剂的选择 常见酸碱指示剂的变色范围 指示剂 颜色变化 变色范围 pH 石 蕊 红 蓝 5 8 甲基橙 红 黄 3 1 4 4 酚 酞 无 红 8 10 酸碱中和和滴定指示剂的选择之一酸碱中和和滴定指示剂的选择之一 1 酚酞 酸滴定碱时 颜色由红刚好褪色 碱滴定酸时 颜色由无色到浅红色 2 甲基橙 酸滴定碱时 颜色由黄到橙色 碱滴定酸时 颜色由红到橙色 一般不选用石蕊 酸碱中和和滴定指示剂的选择之二酸碱中和和滴定指示剂的选择之二 为了减小方法误差 使滴定终点和等当点重合 需要选择适当的 指示剂 强酸与弱碱相互滴定时 应选用甲基橙 强碱与弱酸相互滴定时 应选用酚酞 强酸与强碱相互滴定时 既可选用甲基橙 也可选用酚酞作指示 剂 注意 中和滴定不能用石蕊作指示剂 原因是石蕊的变色范围 pH5 0 8 0 太宽 到达滴定终点时颜色变化不明显 不易观察 酸碱中和滴定指示剂的选择之三酸碱中和滴定指示剂的选择之三 常用的指示剂多是弱酸或弱碱 如石蕊 酚酞和甲基橙是比较复 杂的有机酸 指示剂的分子和离子具有不同的颜色 酸或碱溶液能 影响指示剂的电离平衡 因此在酸或碱溶液中指示剂会显示不同的 颜色 中和滴定时选择指示剂应考虑以下几个方面 1 指示剂的变色范围越窄越好 pH 稍有变化 指示剂就能改变颜 色 石蕊溶液由于变色范围较宽 且在等当点时颜色的变化不易观 察 所以在中和滴定中不采用 2 溶液颜色的变化由浅到深容易观察 而由深变浅则不易观察 因此应选择在滴定终点时使溶液颜色由浅变深的指示剂 强酸和强 碱中和时 尽管酚酞和甲基橙都可以用 但用酸滴定碱时 甲基橙 加在碱里 达到等当点时 溶液颜色由黄变红 易于观察 故选择 甲基橙 用碱滴定酸时 酚酞加在酸中 达到等当点时 溶液颜色 由无色变为红色 易于观察 故选择酚酞 3 强酸和弱碱 强碱和弱酸中和达到滴定终点时 前者溶液显酸 性 后者溶液显碱性 对后者应选择碱性变色指示剂 酚酞 对前 者应选择酸性变色指示剂 甲基橙 4 为了使指示剂的变色不发生异常导致误差 中和滴定时指示剂 的用量不可过多 温度不宜过高 强酸或强碱的浓度不宜过大 影响滴定结果的因素影响滴定结果的因素 1 读数 滴定前俯视或滴定后仰视 大 如下图 2 未用标准液润洗滴定管 大 3 用待测液润洗锥形瓶 大 4 滴定前滴定管尖嘴有气泡 滴定后尖嘴气泡消失 大 5 不小心将标准液滴在锥形瓶的外面 大 6 指示剂 可当作弱酸 用量过多 小 7 滴定过程中 锥形瓶振荡太剧烈 有少量液滴溅出 小 8 开始时标准液在滴定管刻度线以上 未予调整 小 9 碱式滴定管 量待测液用 或移一管内用蒸馏水洗净后直接 注入待测液 小 10 移液管吸取待测液后 悬空放入锥形瓶 少量待测液洒在 外面 小 11 滴定到指示剂颜色刚变化 就是到了滴定终点 小 12 锥形瓶用蒸馏水冲洗后 不经干燥便直接盛待测溶液 无 13 滴定接近终点时 有少量蒸馏水冲洗锥形瓶内壁 无 酸式滴定管的使用方法 酸式滴定管 玻塞滴定管 酸式滴定管的使用方法 酸式滴定管 玻塞滴定管 一 酸式滴定管的玻璃活塞是固定配合该滴定管的 所以不能任意 更换 要注意玻塞是否旋转自如 通常是取出活塞 拭干 在活塞 两端沿圆周抹一薄层凡士林作润滑剂 或真空活塞油脂 然后将活 塞插入 顶紧 旋转几下使凡士林分布均匀 几乎透明 即可 再 在活塞尾端套一橡皮圈 使之固定 注意凡士林不要涂得太多 否 则易使活塞中的小孔或滴定管下端管尖堵塞 在使用前应试漏 一般的滴定液均可用酸式滴定管 但因碱性滴定液常使玻塞 与玻孔粘合 以至难以转动 故碱性滴定液宜用碱式滴定管 但碱 性滴定液只要使用时间不长 用毕后立即用水冲洗 亦可使用酸式 滴定管 二 a 在装滴定液前 须将滴定管洗净 使水自然沥干 内壁应不 挂水珠 先用少量滴定液荡洗三次 每次约 5 10ml 除去残留 在管壁和下端管尖内的水 以防装入滴定液被水稀释 b 滴定液装入滴定管应超过标线刻度零以上 这时滴定管 尖端会有气泡 必须排除 否则将造成体积误差 如为酸式滴定管 可转动活塞 使溶液的急流逐去气泡 如为碱式滴定管 则可将橡 皮管弯曲向上 然后捏开玻珠 气泡即可被溶液排除 c 最后 再调整溶液的液面至刻度零处 即可进行滴定 三 a 滴定管在装满滴定液后 管外壁的溶液要擦干 以免流下或 溶液挥发而使管内溶液降温 在夏季影响尤大 手持滴定管时 也 要避免手心紧握装有溶液部分的管壁 以免手温高于室温 尤其在 冬季 而使溶液的体积膨胀 特别是在非水溶液滴定时 造成读数 误差 b 使用酸式滴定管时 应将滴定管固定在滴定管夹上 活 塞柄向右 左手从中间向右伸出 拇指在管前 食指及中指在管后 三指平行地轻轻拿住活塞柄 无名指及小指向手心弯曲 食指及中 指由下向上顶住活塞柄一端 拇指在上面配合动作 在转动时 中 指及食指不要伸直 应该微微弯曲 轻轻向左扣住 这样既容易操 作 又可防止把活塞顶出 c 每次滴定须从刻度零开始 以使每次测定结果能抵消滴 定管的刻度误差 d 在装满滴定液后 滴定前 初读 零点 应静置 1 2 分 钟再读一次 如液面读数无改变 仍为零 才能滴定 滴定时不应 太快 每秒钟放出 3 4 滴为宜 更不应成液柱流下 尤其在接近计 量点时 更应一滴一滴逐滴加入 在计量点前可适当加快些滴定 滴定至终点后 须等 1 2 分钟 使附着在内壁的滴定液流下来以后 再读数 如果放出滴定液速度相当慢时 等半分钟后读数亦可 终 读 也至少读两次 e 滴定管读数可垂直夹在滴定管架上或手持滴定管上端使 自由地垂直读取刻度 读数时还应该注意眼睛的位置与液面处在同 一水平面上 否则将会引起误差 读数应该在弯月面下缘最低点 但遇滴定液颜色太深 不能 观察下缘时 可以读液面两侧最高点 初读 与 终读 应用同一 标准 f 为了协助读数 可在滴定管后面衬一 读数卡 涂有一 黑长方形的约 4 1 5cm 白纸 或用一张黑纸绕滴定管一圈 拉紧 置液面下刻度 1 分格 0 1ml 处使纸的上缘前后在一水平上 此时 由于反射完全消失 弯月面的液面呈黑色 明显的露出来 读此黑 色弯月面下缘最低点 滴定液颜色深而需读两侧最高点时 就可用 白纸为 读数卡 若所用白背蓝线滴定管 其弯月面能使色条变形 而成两个相遇一点的尖点 可直接读取尖头所在处的刻度 g 滴定管有无色 棕色两种 一般需避光的滴定液 如硝 酸银滴定液 碘滴定液 高锰酸钾滴定液 亚硝酸钠滴定液 溴滴 定液等 需用棕色滴定管 碱式滴定管的使用方法 碱式滴定管的使用方法 酸管是滴定分析中经常使用的一种滴定管 除了强碱溶液外 其 他溶液作为滴定液时一般均采用酸管 一 使用前 首先应检查活塞与活塞套是否配合紧密 如不密 合将会出现漏水现象 则不宜使用 其次 应进行充分的清洗 根 据沾污的程度 可采用下列方法 用自来水冲洗 用滴定管刷 特制的软毛刷 蘸合成洗涤剂刷洗 但铁丝部 分不得碰到管壁 如用泡沫塑料刷代替毛刷更好 用前法不能洗净时 可用铬酸洗液洗 为此 加入 5 10mL 洗液 边转动边将滴定管放平 并将滴定管口对者洗液瓶口 以防 洗液撒出 洗净后 将一部分洗液从管口放回原瓶 最后打开活塞 将剩余的洗液从出口管放回原瓶 必要时可加满洗液进行浸泡 可根据具体情况采用针对性洗液进行洗涤 如管内壁留残存 的二氧化锰时 可应用草酸 亚铁盐溶液或过氧化氢加酸溶液进行 洗涤 用各种洗涤剂清洗后 都必须用自来水充分洗净 并将管外壁擦 干 以便观察内壁是否挂水珠 二 为了使活塞转动灵活并克服漏水现象 需将活塞涂油 如凡 士林油或真空活塞脂 操作方法如下 取下活塞小头处的小橡皮圈 再取出活塞 活塞涂油 用吸水纸将活塞和活塞套擦干 并注意勿使滴定管 内壁的水再次进入活塞套 将滴定管平放在实验台面上 用手指将油脂涂抹在活塞的两头或用手指把油脂涂在活塞的 大头和活塞套小口的内侧 油脂涂得要适当 涂得太少 活塞转动 不灵活 且易漏水 涂得太多 活塞孔容易被堵塞 油脂绝对不能 涂在活塞孔的上下两侧 以免旋转时堵住活塞孔 将活塞插入活塞套中 插时 活塞孔应与滴定管平行 径直 插入活塞套 不要转动活塞 这样避免将油脂挤到活塞孔中 然后 向同一方向旋转活塞 直到活塞和活塞套上的油脂层全部透明为止 套上小橡皮圈 经上述处理后 活塞应转动灵活 油脂层没有纹络 三 用自来水充满滴定管 将其放在滴定管架上垂直静置约 2 分 钟 观察有无水滴漏下 然后将活塞旋转 180 再如前检查 如 果漏水 应重新涂油 若出口管尖被油脂堵塞 可将它插入热水中 温热片刻 然后打开活塞 使管内的水突然流下 将软化的油脂冲 出 油脂排除后 即可关闭活塞 管内的自来水从管口倒出 出口管内的水从活塞下端放出 注意 从管口将水倒出时 务必不要打开活塞 否则活塞上的油脂会冲入 滴定管 使内壁重新被沾污 然后用蒸馏水洗三次 第一次用 10mL 左右 第二及第三次各 5mL 左右 洗时 双手拿滴定管身两 端无刻度处 边转动边倾斜滴定管 使水布满全管并轻轻振荡 然 后直立 打开活塞将水放掉 同时