二、强碱(酸)滴定弱酸(碱)及指示剂的选择
NaOH(0.1000mol/L)滴定HAc(0.1000mol/L)20.00ml滴定过程中pH的变化规律滴定曲线的形状变化特点影响滴定突跃的因素★指示剂的选择★弱酸被准确滴定的原则★HAc
表4-30.1000mol/L的NaOH滴定20.00ml0.10mol/LHAc溶液的酸度变化规律滴定状态滴定前计量点前计量点时计量点后溶液的组成HAc溶液NaAc(生成物)HAc(反应物)NaAc溶液NaAc(生成物)NaOH(过量的滴定液)[H+](mol/L)[OH-](mol/L)—过量氢氧化钠的物质的量/溶液总体积pH2.87-lg[H+]8.7314.00-pOH酸碱性弱酸性弱酸~中性弱碱性强碱性1.滴定过程中pH值的变化规律
(1)滴定前Vb=0L/mol1034.1108.11000.0KC〔H+〕35aa--×=××==88.2pH=
(2)滴定开始至化学计量点前Vb<VaSP前0.1%,加入19.98mLNaOH时bbaaVVVlgpKpH--=74.7pH=
(3)化学计量点时Vb=VaHAc转化为NaAcL/mol05000.021000.0Cb==bawbbCKKCK〔OH-〕==27.5pOH=73.8pH=HAc
(4)化学计量点后Vb>VaSP后0.1%时,已加入NaOH20.02mLL/mol100.51.002.2000.2000.2002.20CVVVV〔OH-〕5bbaab-×=×+-=+-=30.4pOH=70.9pH=HAc
表4-4NaOH滴定HAc溶液的pHNaOH加入量剩余的HAcpH%ml%ml0509099.099.9100010.0018.0019.8019.9820.00100501010.1020.0010.002.000.200.0202.887.748.73计量点突跃范围9.7010.70过量的NaOH100.1101.020.0220.200.110.020.20
滴定前,曲线起点高滴定开始,[Ac-]↓,ΔpH↑随滴加NaOH↑,缓冲能力↑,ΔpH微小滴定近SP,[HAc]↓,缓冲能力↓↓,ΔpH↑↑SP前后0.1%,酸度急剧变化,ΔpH=7.74~9.70SP后,ΔpH逐渐↓(与强碱滴强酸相同)2.滴定曲线的形状变化特点图4-30.1000mol/LNaOH滴定0.1000mol/LHAc溶液的滴定曲线
强酸滴定弱碱时溶液的pH变化情况可用同样方法计算。强酸滴定弱碱滴定曲线,如图4-4所示。图4-40.1000mol/LHCl滴定0.1000mol/LNH3·H2O溶液的滴定曲线
3.指示剂的选择NaOH(0.1000mol/L)滴定同浓度的HAc溶液的突跃范围在pH7.74~9.70,可选酚酞、百里酚蓝等指示剂。HCl(0.1000mol/L)滴定同浓度的NH3·H2O溶液的突跃范围在pH6.34~4.30,应选甲基橙、甲基红等指示剂。
4.影响滴定突跃范围的因素滴定一元弱酸或弱碱的突跃范围的大小与弱酸或弱碱的浓度和离解常数有关。影响因素:被滴定酸的性质,浓度C一定,Ka↓,Kt↓,pH↓Ka一定,C↓,ΔpH↓(滴定准确性越差)图4-50.1000mol/LNaOH滴定0.1000mol/L不同浓度酸溶液的滴定曲线
弱酸被准确滴定的原则★(1)当弱酸的浓度一定时,Ka越小,滴定的突跃范围越小。(2)当弱酸的Ka一定时,酸的浓度越大,突跃范围越大。对于准确滴定弱酸或弱碱的条件:一般要求caKa≥10-8(cbKb≥10-8)时,才有明显滴定突跃,该弱酸或弱碱才能被强碱或强酸直接准确滴定。
三、强碱(酸)滴定多元弱酸(碱)及指示剂的选择
1.滴定的可行性判断(1)且第一级能分步滴定
(2)且