分析化学课件-酸碱滴定

第三章酸碱滴定法§3-4酸碱滴定应用一、酸碱标准溶液的配制与标定常用标准溶液:HCl与NaOH溶液，有时也用H2SO4和HNO3。溶液浓度常配成0.1mol／L，太浓消耗试剂太多造成浪费，太稀滴定突跃小，得不到准确的结果。（一）酸标准溶液HCl标准溶液配制方法：标定法。基准物质：无水碳酸钠(Na2CO3)、硼砂。Na2CO3

2HCl指示剂：甲基橙Na2

B4O7

2HCl

5H2O指示剂：甲基红H

2O

CO2碳酸钠容易制得很纯，价格便宜，也能得到准确的结果。碳酸钠有

吸湿性，因此用前必须在270－300℃加热约一小时，然后放于干燥器中冷却备用。硼砂

湿性，但在空气中易失去结晶水，故常保存在相对湿度为60%的恒湿器中。（二）碱标准溶液NaOH具有很强的吸湿性，也易吸收空气中的CO2，因此不能用直接法配制标准而是先配成大致浓度的溶液，然后进行标定。常用来标定NaOH溶液的基准物质:邻苯二甲酸氢钾、草酸等。邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O6)是两性物质(邻苯a

2二甲酸的

p

K

为

5.4)，与

NaOH

定量地反应：滴定邻苯二甲酸氢钾时选酚酞为的指示剂。根据等物质的量规则可计算NaOH

的准确浓度：1000

m

(KHC

8

H

4

O

6

)M

(KHC

8

H

4

O

6

)

V

(NaOH)c

(NaOH)

COOCOOH

OH

COO

COO2

H

O邻苯二甲酸氢钾容易提纯；在空气中不吸水，容易保存；与NaOH

按1:1

摩尔比反应；摩尔质量又大(204.2

g／mol)，可以直接称取单份作标定。所以它是标定碱的较好的基准物质。K

草酸(H2C2O4

·

2H2O)是弱二元酸(p

a1

＝K

1.25，p

a2

＝4.29)，由于a1K

K

4/

a

2

<10

，只能2－作二元酸一次滴定到C2O4

，亦选酚酞为指示剂。草酸滴定反应如下H

C

O +

2OH－

＝

C

O2

2

4

2

42—2+

2H

O根据反应式可计算NaOH

的精确浓度1M

(

H2C2O4

2H2O)

V

(NaOH)21000

m(H2C2O4

2H2O)c

(NaOH)

草酸稳定，也常作基准物。由于它与

NaOH

按1:2

摩尔比反应，其摩尔质量不大

(126.07

g／mol)。若NaOH

溶液浓度不大，为减小称量误差，应当多称一些草酸，用容量瓶定容，然后移取部分溶液作标定。二、应用实例1.

混合碱的分析(1)

烧碱中NaOH和Na2CO3

含量的测定烧碱(NaOH)在生产和 过程中因吸收空气中的

CO2

能而产生部分

Na2CO3。因此，在测定烧碱中NaOH

含量的同时，常需要测定Na2CO3

的含量，此称为混合碱的分析。最常用的方法是双指示剂法。双指示剂法:利用两种指示剂进行连续滴定，根据不同化学计量点颜色变化得到两个终点，分别根据各终点处所消耗的酸标准溶液的体积，计算各成分的含量。测定烧碱中NaOH和Na2CO3

含量，可选用酚酞和甲基橙两种指示剂，以酸标准溶液连续滴定。首先以酚酞为指示剂，用HCl

标准溶液滴至溶液红色刚时，记录所用HCl

体积为V1(mL)，此时混合碱中NaOH

全部被中和，而Na2CO3

仅中和到

NaHCO3，此为第一终点。然后再加入甲基橙指示剂，继续用HCl

标准溶液滴定至溶液由黄色恰变橙色为止，即为第二终点，又消耗的HCl

用量记录为V2(mL)。NaOH与Na2CO3

混合物的测定NaOHNa2CO3NaHCO3NaClH2O

CO2HClHClVV2V1加入酚酞酚酞变色加入甲基橙甲基橙变色根据滴定的体积关系，有下列计算关系：mSc(HCl)(V

V

)(HCl)

103

M(NaOH)1

2ω

(NaOH)

S2ω

(Na2CO3

)

m1(2cV

)(HCl)

103

M(

Na

CO

)2

2

3常用：甲酚红和百里酚蓝混合指示剂终点颜色：紫色-----粉红色(2)Na2CO3

与NaHCO3

混合物的测定Na2CO3

与

NaHCO3

混合碱的测定，与测定烧碱的方法相类似。 指示剂法，滴定过程。Na2CO3

与NaHCO3

混合物的测定Na2CO3NaHCO3NaHCO3NaHCO3CO2

H2OHClHClVV2V1加入酚酞加入甲基橙酚酞变色甲基橙变色可得计算公式如下mSω (Na2CO3

)

1

2

3

c(HCl)V

103

M(Na

CO

)S3mc(HCl)

(V

V

)(HCl)

10

3

M(NaHCO

)2

1

3ω

(NaHCO )

双指示剂法不仅用于混合碱的定量分析，还可用于判断混合碱的组成：V1

或V

2

的变化V

1≠0

V

2＝0试样的组成OH－V

1＝0

V

2≠0HCO3—2V

＝V

≠0CO23—2>

V

>0VV112—OH

+CO32—1>

V

>0—HCO

+CO3

32—混合碱的滴定曲线V1>V2

:NaOHNa2CO3V1=V2

:Na2CO3V1<V2

:Na2CO3NaHCO3V1=0

:NaHCO3V2=0

:NaOH(1)

蒸馏法蒸馏法的反应式是：234

H

OΔNH

OH

NHNH3＋H3BO3＝NH4H2BO3HCl＋NH4H2BO3＝NH4Cl＋H3BO32.

氮含量的测定m

Sc

(HCl)

V

(HCl)

10

3

M

(N)ω

(N)

化学计量点pH值：5~6指示剂：甲基红+溴甲酚绿终点颜色：粉红色氮含量：蒸馏出的NH3，除用硼酸吸收外，还可用过量的酸标准溶液吸收，然后以甲基红或甲基橙作指示剂，再用碱标准溶液返滴定剩余的酸。克氏(Kjeldahl)定氮法氨基酸、蛋白质、生物碱中的氮常用克氏法测定。将适量浓硫酸加入试样中加热，使C、H转化为CO２和H2O。

N元素在铜盐或

盐催化下生成NH４＋，消化分解后的溶液中加入过量NaOH溶液，再用蒸馏法测定NH３。（2）

法反应式：6HCHO+4NH4+

=(CH2)６N４H+＋3H

+

＋6H2O利用NaOH标准溶液滴定反应生成的

4

个H＋。六次甲基四胺（CH２)６N４是一种极弱有机碱，应选用酚酞作指示剂。试样经处理后，将磷转化为H3PO4，在硝酸介质中磷酸与钼酸铵反应，生成黄色磷钼酸铵沉淀:H

2－

+

+3PO4

+

12MoO4

+

2NH4

+

22H

=(NH4)2HPO4·12MoO3·H2O↓+

11H2O3.

磷的测定（黄

色）溶解反应:(NH4)2HPO4·12MoO3·H2O

+

27OH－＝

12MoO42－

+

PO43－

+2NH3

+16H2OHNO3返滴定NaOH指示剂：酚酞沉淀过滤洗涤溶解过量NaOHH2O此时有下面三个反应发生OH－(过量的)+

H+

＝

H2O4

4PO

3－

+

H+

＝

HPO

2－42NH3

+

2H+

＝

2NH

+27mol

-3mol=24mol1

molP

~ 24molNaOHmS3

3M(P)241[c(NaOH)V(NaOH)

c(HNO

)V(HNO

)]

10

3ω

(P)

适用范围：微量磷的测定。4.硅含量的测定试样处理过程：KOHSiO2

---→K2SiO3

---→K