酸碱滴定分析中指示剂的选择.doc

酸碱滴定分析中指示剂的选择摘要: 滴定分析法，又叫容量分析法，将已知准确浓度的标准溶液，滴加到被测溶液中（或者将被测溶液滴加到标准溶液中），直到所加的标准溶液与被测物质按化学计量关系定量反应为止，然后测量标准溶液消耗的体积，根据标准溶液的浓度和所消耗的体积，算出待测物质的含量。这种定量分析的方法称为滴定分析法，它是一种简便、快速和应用广泛的定量分析方法，在常量分析中有较高的准确度.一般来说,由于在计量点是试液的外观并无明显变化,应此我们需要加入合适的指示剂,使滴定分析时滴定至颜色发生突变来指示终点,这就要求我们应该寻求什么样的指示剂来指示终点,才能减少滴定误差.关键词: 酸碱滴定、指示剂、突变滴定分析法是将一种已知准确浓度的试剂溶液，滴加到被测物质的溶液中，直到所加的试剂与被测物质按化学计量定量反应为止，根据试剂溶液的浓度和消耗的体积，计算被测物质的含量.这种已知准确浓度的试剂溶液称为滴定液.将滴定液从滴定管中加到被测物质溶液中的过程叫做滴定.当加入滴定液中物质的量与被测物质的量按化学计量定量反应完成时，反应达到了计量点。在滴定过程中，指示剂发生颜色变化的转变点称为滴定终点。滴定终点与计量点不一定恰恰符合，由此所造成分析的误差叫做滴定误差。 适合滴定分析的化学反应应该具备以下几个条件： （1）反应必须按方程式定量地完成，通常要求在99.9%以上，这是定量计算的基础。 （2）反应能够迅速地完成（有时可加热或用催化剂以加速反应）。 （3）共存物质不干扰主要反应，或用适当的方法消除其干扰。 （4）有比较简便的方法确定计量点（指示滴定终点）。指示剂是化学试剂中的一类,在一定介质条件下，其颜色能发生变化 、能产生混浊或沉淀，以及有荧光现象等。常用它检验溶液的酸碱性；滴定分析中用来指示滴定终点；环境检测中检验有害物。一般分为酸碱指示剂、氧化还原指示剂、金属指示剂、吸附指示剂等。 另一种说法是指示剂是一种用以指示滴定终点的试剂,在各类滴定过程中，随着滴定剂的加入，被滴定物质和滴定剂的浓度都在不断变化，在等当点附近，离子浓度会发生较大变化，能够对这种离子浓度变化作出显示（如改变溶液颜色，生成沉淀等）的试剂就叫指示剂。如果滴定剂或被滴定物质是有色的，它们本身就具有指示剂的作用，如高锰酸钾。指示剂的分类一般分为以下几种: 1、酸碱指示剂。指示溶液中H+浓度的变化，是一种有机弱酸或有机弱碱，其酸性和碱性具有不同的颜色。指示剂酸HIn在溶液中的离解常数KaH+In-HIn，即溶液的颜色决定于In-HIn，而In-HIn又决定于H+。以甲基橙（Ka10-3.4）为例，溶液的pH3.1时，呈酸性，具红色；pH4.4时，呈碱性，具黄色；而在pH3.14.4，则出现红黄的混合色橙色，称之为指示剂的变色范围。不同的酸碱指示剂有不同的变色范围。 2、金属指示剂。络合滴定法所用的指示剂，大多是染料，它在一定pH下能与金属离子络合呈现一种与游离指示剂完全不同的颜色而指示终点。 3、氧化还原指示剂。为氧化剂或还原剂，它的氧化形与还原形具有不同的颜色 ，在滴定中被氧化（或还原）时，即变色，指示出溶液电位的变化。 4、沉淀滴定指示剂。主要是Ag+与卤素离子的滴定，以铬酸钾、铁铵矾或荧光黄作指示剂。实验室中常用的酸碱指示剂 通用指示剂是多种酸碱指示剂的混合物，它指在不同的pH值下显示相应不同的颜色下表是一些实验室中常用的酸碱指示剂。指示剂通常会在一些pH值范围显示过渡颜色转变。 例如：酚红在低pH值时呈现黄色，在高pH值时呈现红色，但在pH6.6至8.0间会呈现橙色。其过渡、转变颜色的pH范围会受指示剂的浓度或温度的影响而出现轻微的变化。 指示剂名称低pH值时颜色过渡、转变颜色的pH范围高pH值时颜色石蕊红4.5 - 8.3蓝酚酞无色8.2 - 10.0粉红酚红黄6.6 - 8.0红甲基橙红3.1 - 4.4黄甲基紫黄0.0 - 1.6紫蓝甲基黄红2.9 - 4.0黄甲基红红4.2 - 6.3黄百里酚蓝黄8.0 - 9.6蓝溴甲酚绿黄3.8 - 5.4蓝绿溴甲酚紫黄5.2 - 6.8紫溴酚蓝黄3.0 - 4.6紫溴百里酚蓝黄6.0 - 7.6蓝百里酚酞无色9.4 - 10.6蓝滴定突跃范围是指示剂选择的依据，如在突跃范围在（PH=4.39.70）以内能发生颜色变化的指示剂，都可以在滴定中使用，例如酚酞，甲基橙，甲基红等。虽然这些指示剂滴定的终点并非计量点，但是可以保证由此差别的误差不超过0.1%。若用HCl溶液滴定NaOH溶液，滴定突跃为PH=9.7降低到PH=4.30，可以选择酚酞和甲基红为指示剂：如采用甲基橙，从黄色滴定到溶液呈橙色（PH=4.0），将长生+0.2%的误差。为了消除这种误差，可以进行指示剂校正。强酸和强碱的相互滴定有较大的突跃，正是这类反应具有较高完全程度的体现。但是滴定突跃的大小还与滴定剂和被滴定物的浓度有关，浓度越大，滴定突跃亦越大。例如，用1.000MNaOH溶液滴定20.00ml1.000HClM溶液，突跃范围为PH=3.310.7。说明强酸，强碱溶液的浓度各增大10倍，滴定突跃范围则向上下两端延伸一个PH单位。滴定突跃越大，可供选择的指示剂就越多，此时甲基橙、甲基红、酚酞均可以采用。若NaOH和HCl的浓度均为0.01000M，则突跃范围为PH=5.38.7，此时欲使终点误差不大于0.1%，采用甲基红为指示剂最适宜，酚酞略差一些，若采用甲基橙为指示剂，误差大于0.1%。必须说明的是，分析者可以根据实际情况确定对测定结果要求的准确，并以此作为确定突跃范围和选择指示剂的依据。例如，测定烧碱中NaOH的含量，允许误差为0.55左右，若采用甲基橙，可以滴定到红色：在如，在测定混合碱含量时，