4-4酸碱滴定的滴定终点误差

1 酸碱滴定的滴定终点误差 TitrationendpointError 2 准确滴定一元弱酸的可行性判据 在分析结果的相对误差 0 1 这个条件下 要求cspKa 10 8才能满足这一要求 因此 通常cspKa 10 8作为判断弱酸能否滴定的依据 csp是将ca换算为计量点时HA的浓度 通常 csp ca 2 同理 对于一元弱碱 能直接准确滴定的条件为cspKb 10 8同样 csp cb 2 3 多元酸碱滴定的几种情况 二元酸为例 1 csp1Ka1 10 8 csp2Ka2 10 8 Ka1 Ka2 104 可分步滴定两级离解的H 两个pH突跃 两个终点 2 csp1Ka1 10 8 csp2Ka2 10 8 但Ka1 Ka2 104 不能分步滴定 但可一次准确滴定至第二计量点 3 csp1Ka1 10 8 csp2Ka2 10 8 Ka1 Ka2 104 第一步离解的H 能被准确滴定 第二级离解不产生影响 4 csp1Ka1 10 8 csp2Ka2 10 8 且Ka1 Ka2 104 分步或一次性全部滴定均不可能 5 csp1Ka1 10 8 csp2Ka2 10 8 不能准确滴定 4 滴定误差 TitrationError 滴定误差 亦称终点误差或指示剂误差 主要是指由于滴定至终点 指示剂变色点 ep 与计量点 sp 不一致而引起的误差 以TE表示 常以百分数表示 注意 不包括其他因素引起的误差 5 强碱 酸 滴定强酸 碱 的滴定误差 例如 用浓度为cbmol L 1NaOH溶液滴定浓度为camol L 1 体积为Vaml的HCl溶液 6 代数法计算终点误差 误差通式 一元酸碱的滴定 NaOH滴定HA 计量点之前 化学计量点 体系A 体系A HA 7 通常情况下 设终点在化学计量点之后 可以得到同样的结果 8 误差通式 对于强酸 对于弱酸 设终点在化学计量点之后 可以得到同样的结果 9 结论 1 已知pH 就可以计算TE 2 一般方法 列出化学计量点的PBE 列出终点的PBE 由此导出未反应的酸或碱的浓度 将上述浓度代入TE定义式中 代入分布分数进行计算 求解终点误差的思路 一元酸碱滴定误差通式 10 强碱滴定强酸的终点误差公式 强碱滴定一元弱酸的终点误差公式 11 强酸滴定强碱的终点误差公式 强酸滴定一元弱碱的终点误差公式 12 解 终点时pH 4 00 较计量点pH 7 00低 HCl有剩余 误差为负 H ep 1 0 10 4mol L 1 OH ep 1 0 10 10mol L 1 ca sp 0 050mol L 1 因为 H ep OH ep 则 例 用0 1000mol L 1NaOH滴定25 00ml0 1000mol L 1HCl 若用甲基橙作指示剂滴定至pH 4 00为终点 计算滴定误差 13 解 例 求0 1000mol LNaOH滴定0 1000mol LHAc至pH 7 00时的终点误差 pKa 4 76 TE 0 56 14 例题 用0 1000mol L 1NaOH滴定等浓度的HAc 若滴定至 1 pH 9 20 2 pH 8 20 分别计算两种情况时的终点误差 已知 Ka 1 8 10 5 15 解 1 pHep 9 20 H ep 6 3 10 10mol L 1 OH ep 1 6 10 5mol L 1 cHAc sp 0 050mol L 1 TE 0说明NaOH过量 计量点应在pH 9 20之前 16 2 pHep 8 20 H ep 6 3 10 9mol L 1 OH ep 1 6 10 6mol L 1 cHAc ep 0 050mol L 1 TE 0 说明NaOH不足 计量点应在pH 8 20之后 实际pHsp 8 72 理论计算 17 林邦误差公式 强碱滴定一元酸 强酸 弱酸 18 林邦误差公式 强酸滴定一元碱 强碱 弱碱 19 误差公式推导 强碱滴定一元酸 误差通式 强酸 弱酸 令 得 代入 整理得 推导过程 20 强碱滴定强酸以NaOH滴定HCl为例若终点在等当点 计量点 之后 此时NaOH加多 溶液中质子条件 OH H CNaOH过量的NaOH浓度 CNaOH过 OH H 即过量NaOH应从总的 OH 中减去水所电离的 OH 而水离解的 OH 和 H 是等量的 故 令 pH pH终 pH等pH终 lg H 终 pH等 lg H 等 HCl与NaOH等摩尔反应 一般终点离等当点不远 V终 V等由上式得 pH终指pHeppH等指pHsp 21 若终点在等当点前 可证明此式仍成立 一般有 且TE 0 正误差 TE 0负误差 22 例1 计算用0 1000NNaOH滴定0 1000NHCl至酚酞变红 pH 9 0 的终点误差 解 pHep 9 0 pOHep 5 0 pHep 9 0 pHsp 7 0 pH pHsp pHep 9 0 7 0 2 0 按书上公式计算 二者结果相同 23 第三 四章小结1质子理论基本概念 酸碱强度2 PBE 3pH的计算一元 多元 酸碱 两性物质 混合体系 会写质子条件式 精确式如何来 会用近似式 最简式 4酸碱缓冲液会选缓冲液并配缓冲液 定量计算 5酸碱指示剂作用原理 影响因素 常用指示剂的变色点 24 6酸碱滴定基本原理了解滴定突跃与浓度 Ka Kb 的关系 一元弱酸 碱 能被准确滴定的条件CspKa Kb 10 8 正确选择指示剂 了解强酸与弱酸混合溶液 多元酸溶液能分步滴定或全部滴定的条件及指示剂的选择 7TE会计算TE8应用示例 25 二 Na2CO3 NaHCO3的测定 V1 Na2CO3 NaHCO3 生 V2 NaHCO3 生 H2O CO2 NaHCO3 原 H2O CO2 V2 V1 26 双指示剂法不仅用于混合碱的定量分析 还可用于未知碱样的定性分析 V1和V2的变化试样的组成V1 0 V2 0OH V1 0 V2 0HCO3 V1 V2 0CO32 V1 V2 0OH CO32 V2 V1 0HCO3 CO32 V2 NaHCO3 H2O CO2 V1 NaOH NaCl Na2CO3 NaHCO3 课堂测试 1 用0 1000mol L的NaOH滴定0 1000mol L羟胺盐酸盐和0 1000mol LNH4Cl的混合溶液 羟胺Kb 9 1 10 9 NH3的Kb 1 8 10 5 问 1 化学计量点时溶液的pH为多少 2 化学计量点时有百分之几的NH4Cl参与了反应 2 分析某混合碱 称取0 3526g试样 溶于水