《温度滴定法》PPT课件.ppt

1、温度滴定法,于鲁闽 03081026,温度滴定，就其狭义即原有的意义而言，是利用滴定反应的热效应来测定试样滴定度的一种容量法. 由于每种化学反应必然伴有反应热QR ,所以它是普遍可用的一种分析方法. 其精密度一般为容量法的精密度.现在标准仪器允许准确度为0.2-0.5%,精密仪器能达到0.1-0.2%.,反应释放出的热量可以两种方式用于分析方法： 旨在确定滴定的终点，在滴定过程中把试样的温度作为加滴定剂体积的函数来测定 旨在测定被滴物的未知量，把滴定过程中测量的总热量与该反应的已知摩尔反应热作比较，或者在标定时与涉及滴定反应的任何其他热量作比较,温度滴定法的特殊优点是，若 试样的特性，如离子强

2、度或溶剂等，不干扰滴定反应，则在很大程度上与它们无关同时可以操作有色溶液，胶体溶液或浆液同电化学方法中的电极比较，作为测量器件的温度传感器是惰性的，并且它不伪示试样成分参与反应的结果,温度滴定原理 热谱图,吸热反应 放热反应 TB大小 各点意义 A B C D,温度滴定应用,酸碱滴定,极弱酸可确定终点,普通滴定,温度滴定,多元酸可分步滴定,温度滴定应用,络合滴定,Ca2+、Mg2 可分别测定 普通滴定(EBT) 如何？,曲线为何打弯?,其它各种反应!,整个过程可分为四个阶段：图中1为滴定预备期，因搅拌作功系统略有温升；2为反应滴定期，于B点开始加入滴定剂，到C点反应完全，反应热导致温升；3为过

3、量滴定稀释期，过量滴定剂加入产生稀释热，也引起系统一定的温升；4为滴定结束期。,对于强碱弱酸反应，反应热rH是酸碱中和热nH与弱酸的离解热dH之和。以一元弱酸H3BO3与NaOH的反应为例： B（OH）3+H2OH+B（OH）4- dH H+OH-H2O nH 总反应： B（OH）3+OH-B（OH）4- rH 根据盖斯定律 rH=dH+nH （1） 式中，中和热rH与温度有关。不同热力学温度T时的摩尔热nHm，可用下式表达： nHm=-57111.6+209.2（T-298.2） （2） 这里nHm的单位为Jmol-1。 摩尔反应热nHm通过实验测得反应过程的温升Tr，由下式计算： nHm=

4、K（Tr/n） （3） 式中n为生成物质的量，K为量热系统热容。K值可由已知浓度的强酸强碱反应热（即中和热nHm）对系统进行标定而得。,若相应生成物的量和温升值用n0和T0表示，则： K= n0 nHm / T0 （4） 代入（3）式，得： rHm=nHm（ n0 /n）（ Tr / T0 ） （5） 因此 dHm=nHm（ n0 /n ）（ Tr / T0 ）-1 （6） 本实验中各T是由热敏电阻Rx用直流平衡电桥配以自动平衡记录仪进行测定的。 在反应滴定预备期，调节R3使桥路平衡，即R1Rx=R2R3，C，D之间就产生了不平衡电位UCD。 由于在温度滴定中温度变化很小，所以热敏电阻的温度系

5、数可视为常数。这样，由电桥输出的不平衡电位在自动记录仪上的UCD与温度变化值呈正比关系。若UCD用记录线的相应长度l表示，则 Tr=alr (7) T0=al0 (8) 式中a为比例常数.将此两式和式(2)代入式(6),得: dHm=-57111.6+209.2(T-298.2) （ n0 /n ）（lr/l0）-1 (9),对于反应速度较快,反应热较大的化学反应,可采用直接注入量热法.即一次性注入过量滴定剂并测量注入前后的温差.为避免稀释热,滴定剂的浓度是被滴定液的100倍左右. 实验试剂:2mol/LNaOH标准溶液,0.02mol/LHCl标准溶液,0.02mol/LH3BO3标准溶液.

6、 实验步骤: 方法一:滴定量热法 移取50mL0.02mol/LHCl标准溶液于干燥洁净杜瓦瓶中. 调节电位器与桥臂的可变电阻,使记录仪笔针在一适当位置.开动磁力搅拌器. 待系统温度稳定后,松开碱液瓶下橡皮管上的夹子,让NaOH溶液在重力作用下匀速加入杜瓦瓶中.当反应过了滴定稀释期,将夹子夹住,停止加入碱液,即能得到类似的动态曲线. 倒去杜瓦瓶中的反应液,洗净后移入50mL0.02mol/LH3BO3标准溶液,重复上述步骤13进行操作. 方法二:直接注入量热法 同方法一步骤1,2. 待系统温度稳定后,用注射器一次性注入0.8mL的2mol/LNaOH标准溶液. 待系统温度再次稳定后,直接从记录仪上读得反应前后的UCD或相应的