滴定曲线的计算及绘制

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时间:2018-10-03

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1、第三章 滴定分析法第三节 滴定分析原理一、滴定曲线的计算及绘制二、影响滴定曲线突跃范围的因素三、滴定终点的确定方法四、终点误差与直接滴定的条件2021/7/2一、滴定曲线的计算及绘制滴定曲线的作用:(1)确定滴定终点时,消耗的滴定剂体积;(2)判断滴定突跃大小;(3)确定滴定终点与化学计量点之差。(4)选择指示剂;滴定曲线的计算。(动画)2021/7/21.酸碱滴定曲线的计算(1)强碱滴定强酸例:0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00ml0.1000mol/LHCl溶液。a.滴定前,加入滴定剂(NaOH)体积为0.00ml时:0.1000mo

2、l/L盐酸溶液的pH=1b.滴定中,加入滴定剂体积为18.00ml时:[H+]=0.1000(20.00-18.00)/(20.00+18.00)=5.310-3mol/L溶液pH=2.282021/7/2强碱滴定强酸滴定曲线的计算过程加入滴定剂体积为19.98ml时:(离化学计量点差约半滴)[H+]=cVHCl/V=0.1000(20.00-19.98)/(20.00+19.98)=5.010-5mol/L溶液pH=4.3c.化学计量点,即加入滴定剂体积为20.00mL反应完全,[H+]=10-7mol/L,溶液pH=72021/7/2强

3、碱滴定强酸滴定曲线的计算过程d.化学计量点后加入滴定剂体积为20.02,过量0.02mL(约半滴)[OH-]=nNaOH/V=(0.10000.02)/(20.00+20.02)=5.010-5mol/LpOH=4.3,pH=14-4.3=9.7滴加体积:0—19.98mL;pH=3.4滴加体积:19.98—20.02mL;pH=5.4滴定突跃2021/7/2强碱滴定强酸滴定曲线的讨论:b.滴定过程中,溶液总体积不断增加,计算时应注意。a.指示剂变色点(滴定终点)与化学计量点并不一定相同,但相差不超过±0.02mL,相对误差不超过±0.1%。符

4、合滴定分析要求。2021/7/2(2)强碱滴定弱酸pH=2.87与强酸相比,滴定开始点的pH抬高。例:0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol/LHAc溶液。绘制滴定曲线时,通常用最简式来计算溶液的pH值。a.滴定开始前,一元弱酸(用最简式计算)2021/7/2强碱滴定弱酸滴定曲线计算过程:b.化学计量点前开始滴定后,溶液即变为HAc(ca)-NaAc(cb)缓冲溶液;按缓冲溶液的pH进行计算。加入滴定剂体积19.98mL时:ca=0.020.1000/(20.00+19.98)=5.0010-5mol/Lcb=19.

5、980.1000/(20.00+19.98)=5.0010-2mol/L[H+]=Kaca/cb=10-4.74[5.0010-5/(5.0010-2)]=1.8210-8溶液pH=7.742021/7/2c.化学计量点生成HAc的共轭碱NaAc(弱碱),浓度为:cb=20.000.1000/(20.00+20.00)=5.0010-2mol/L此时溶液呈碱性,需要用pKb进行计算pKb=14-pKa=14-4.74=9.26[OH-]=(cbKb)1/2=(5.0010-210-9.26)1/2=5.2410-6mol/L溶液

6、pOH=5.28pH=14-5.28=8.722021/7/2加入滴定剂体积20.02mL[OH-]=(0.10000.02)/(20.00+20.02)=5.010-5mol/LpOH=4.3pH=14-4.3=9.7d.化学计量点后滴加体积:0—19.98mL;pH=7.74-2.87=4.87滴加体积:19.98—20.02mL;pH=9.7-7.7=2滴定开始点pH抬高,滴定突跃范围变小。2021/7/2(1)滴定前,弱酸在溶液中部分电离,与强酸相比,曲线开始点提高;(2)滴定开始时,溶液pH升高较快,这是由于中和生成的Ac-产生同离子

7、效应,使HAc更难离解,[H+]降低较快;弱酸滴定曲线的讨论:(3)继续滴加NaOH,溶液形成缓冲体系,曲线变化平缓;(4)接近化学计量点时,溶液中剩余的HAc已很少,pH变化加快。2021/7/2弱酸滴定曲线的讨论:(5)化学计量点前后产生pH突跃,与强酸相比,突跃变小;(7)甲基橙指示剂不能用于弱酸滴定;(8)随着弱酸pKa变小,突跃变小,pKa在10-9左右突跃消失;(9)直接滴定条件:cKa≥10-82021/7/22.沉淀滴定曲线计算基础:生成沉淀物质的浓度积常数Ksp;以银量法测定[Cl-]为例:Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-];[

8、Cl-]=Ksp(AgCl)/[Ag+]在滴定终点前,溶液中的氯离子可根据反应剩余量直接求得。

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