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1、,酸碱中和滴定 一、酸碱中和滴定原理 定义：用已知物质的量浓度的酸（或碱）来测定未知物质的量浓度的碱（或酸）的实验方 法。 酸碱中和滴定原理 （1）实质：H+ +OH= H2O 原理：在中和反应中使用一种已知物质的量浓度的酸（或碱）溶液与未知物质的量浓 度的碱（或酸）溶液完全中和，测出二者所用的体积，根据化学方程式中酸碱物质的量比求 出未知溶液的物质的量浓度。 关键： 准确测定两种反应物的溶液体积； 确保标准液、待测液浓度的准确； 滴定终点的准确判定（包括指示剂的合理选用） 酸、碱指示剂的选择 二、中和滴定所用仪器 酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、铁架台、滴定管夹、烧杯等 酸式滴定管用于盛装酸
2、性、 中性或强氧化性溶液，不能盛装碱 性溶液或者氢氟酸（它们易腐蚀玻 璃）。 碱式滴定管用于盛装碱性 溶液，不能盛装酸性和强氧化性溶 液（它们易腐蚀橡胶）。 三、试剂： 标准液、待测液、指示剂；指示剂的作用： 标准液：已知准确物质的量浓度的酸或碱溶液； 待测液：未知物质的量浓度的酸或碱溶液 通过指示剂的颜色变化来确定滴定终点。 指示剂的选择：变色要灵敏、明显，一般强酸滴定强碱用甲基橙，强碱滴定强酸用酚酞。 四、中和滴定的操作（以标准盐酸滴定 NaOH 为例） 、准备： （1）滴定管：精确到小数点后两位如：24.00mL、23.38mL 检验酸式滴定管是否漏水 洗涤滴定管后要用标准液洗涤 23
3、次，并排除管尖嘴处的气泡 注入标准液至“0”刻度上方 23cm 处,1,将液面调节到“0”刻度（或“0”刻度以下某一刻度） （2）锥形瓶：只用蒸馏水洗涤，不能用待测液润洗 、滴定：（4）滴定 滴定管夹在夹子上，保持垂直 右手持锥形瓶颈部，向同一方向作圆周运动而不是前后振动 左手控制活塞（或玻璃球），注意不要把活塞顶出 、计算：每个样品滴定 23 次，取平均值求出结果。 、注意点： 滴速：滴加速度先快后慢，后面可半滴，当接近终点时，应一滴一摇同时眼睛注视锥 形瓶内溶液颜色变化. 直至溶液颜色变化，且 30S 内颜色不复原，此时再读数。 终点判断：当最后一滴刚好使指示剂颜色发生明显的改变而且半分钟
4、内不恢复原来的 颜色，即为滴定终点。 五、中和滴定的误差分析 原理：滴定待测液的浓度时，消耗标准溶液多，则结果偏高；消耗标准溶液少，则结果 偏低。从计算式分析，当酸与碱恰好中和时，有关系式：c（标）V（标）n（标）=c（待）V（待）n（待）,（c、V、n 分别表示溶液物质的量浓度，溶液体积，酸或碱的元数）。故 c,（待）,V (待) n(待),2,= c(标) V (标) n(标) ，,由于 c（标）、n（标）、V（待）、n（待）均为定值，所以 c（待）的大小取决于 V（标）的大小，V（标）大，则 c（待） 大，V（标）小，则 c（待）小。 六、中和滴定过程中的 pH 变化和滴定终点的判断 酸
5、碱滴定过程中，溶液的 pH 发生了很大的变化。若用标准的强酸溶液滴定未知浓度 的强碱溶液，则反应开始时溶液的 pH 很大，随着强酸的滴入，溶液的 pH 逐渐减小；当二 者恰好中和时溶液的 pH 为 7；当酸过量一滴时，溶液立即变为酸性。若用强碱滴定强酸则 恰恰相反。 根据滴定过程中的 pH 变化及酸碱指示剂在酸性或碱性溶液中的颜色变化，只要选择 合适的指示剂，即可准确判断中和反应是否恰好进行。 在实验室里选用的指示剂一般为酚酞，当用酸滴定碱时，恰好中和时颜色由红色刚好褪 去；当用碱滴定酸时，恰好中和时颜色由无色变为浅红色。一般不选择石蕊试剂，因为石蕊 变色范围太宽，且终点时颜色变化不明显，所以
6、一般不用石蕊作中和滴定的指示剂。 常用指示剂：酚酞、甲基橙 强酸滴定强碱：甲基橙黄色橙色 强碱滴定强酸： 酚酞无色粉红,七、中和滴定实验中的误差因素 酸碱中和滴定实验中的误差因素主要来自以下 6 个方面。 （一）仪器润洗不当 盛标准液的滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液润洗。 分析：这时标准液的实际浓度变小了，所以会使其用量有所增加，导致 c 待测液（物质的 量浓度）的测定值偏大。 盛待测液的滴定管或移液管用蒸馏水洗涤后未用待测液润洗。 分析：这时实际所取待测液的总物质的量变少了，所以会使标准液的用量减少，导致 c 待测液的测定值偏少。 锥形瓶用蒸馏水洗涤后再用待测液润洗。 分析：这时待测液的实际
7、总量变多了，使标准液的用量增加，导致 c 待测液的测定值偏大。 （二）读数方法有误 滴定前仰视，滴定后俯视。 分析：由图 1 可知： 仰视时：观察液面低于实际液面。 俯视时：观察液面高于实际液面。 所以滴前仰视 V 前液偏大，滴后俯视 V 后测偏小。这样 V 标准液（V 标=V 后测V 前测）的值就偏小，导致 c 待测液偏小。 滴定前俯视，滴定后仰视 分析：同理推知 V 标准液偏大，c 待测液偏大。 （三）操作出现问题 盛标准液的滴定管漏液。 分析：这样会增加标准液的实际用量，致使 c 待测液的测定值偏大。 盛待测液的滴定管滴前尖嘴部分有气泡，终了无气泡（或前无气泡后有气泡）。 分析：对于气泡
8、的前有后无，会把 V 标准液的值读大，致使 c 待测液的值偏大。反之亦反。 振荡锥形瓶时，不小心将待测液溅出。 分析：这样会使待测液的总量变少，从而标准液的用量也减少，致使 c 待测液的值偏小。 滴定过程中，将标准液滴到锥形瓶外。 分析：这样会增加标准液的用量，使 c 待测液的值偏大。 移液时，将移液管（无“吹”字）尖嘴处的残液吹入锥形瓶中。 分析：这样会使待测液的总量变多，从而增加标准液的用量，致使 c 待测液的值偏大。 快速滴定后立即读数。 分析：快速滴定会造成：当已达终点时，尚有一些标准液附着于滴定管内壁，而此时立 即读数，势必造成标准液过量，而导致 c 待测液的值偏大。,3,4,（四）
9、指示剂选择欠妥 用强酸滴定弱碱，指示剂选用酚酞。 分析：由于滴定终点溶液呈酸性，选用酚酞势必造成酸的用量减少，从而导致 c 待测液的 测定值偏小。 用强碱滴定弱酸，指示剂选用甲基橙。 分析：同样，由于终点时溶液呈碱性，选用甲基橙也势必造成碱的用量减少，从而致使 c 弱酸的测定值偏小。 （注：强酸滴定弱碱，必选甲基橙；强碱滴定弱酸，必选酚酞；两强相滴定，原 则上甲基橙和酚酞皆可选用；中和滴定，肯定不用石蕊） （五）终点判断不准 强酸滴定弱碱时，甲其橙由黄色变为红色停止滴定。 分析：终点时的颜色变化应是由黄变橙，所以这属于过晚估计终点，致使 c 待测液的值偏 大。 强碱滴定弱酸时，酚酞由无色变为粉
10、红色时立即停止滴定（半分钟后溶液又变为无色） 分析：这属于过早估计终点，致使 c 待测液的值偏小。 滴至终点时滴定管尖嘴处半滴尚未滴下（或一滴标准液附着在锥形瓶内壁上未摆下） 分析：此时，假如把这半滴（或一滴）标准液滴入反应液中，肯定会超过终点。所以， 这种情况会使 c 待测液的值偏大。 （六）样品含有杂质 用固体配制标准液时，样品中含有杂质。 用盐酸滴定含Na2O 的NaOH 样品。 分析：由于 1 mol HCl40 g NaOH，而 1 mol HCl31 g Na2O，所以实际上相当于 NaOH 质量变大了，最终使 w(NaOH)的值偏大。 用含Na2CO3 的 NaOH 标准液滴定盐
11、酸。 分析：若以酚酞作指示剂，由于 1 mol HCl40 g NaOH 而 1 mol HCl106 g Na2CO380 g NaOH，所以这实际上相当于 V(NaOH)变大了，最终导致 c 盐酸的值偏大。,5,配位滴定法,一、概述 利用形成配合物的反应进行滴定分析的方法称为配位滴定法，也称络合法。 能够用于配位滴定的反应，必须具备以下条件：1、形成的配合物要相当稳定， KMY 10 ,否则不易得到明显的滴定终点；2、在一定条件下，配位数必须固定 8 （也只形成一种配位数的配合物）；3、反应速度要快；4、要有适当的方法确定 滴定的计量点。目前应用最为广泛的有机配位剂是乙二胺四乙酸，简称 E
12、DTA. 二、EDTA 配位滴定法的基本原理 （一）EDTA 配合物的稳定性 水溶液中 EDTA 分子中互为对角线的两个羧基上的 H 会转移到氮原子上，形 成双偶极离子结构。EDTA 与金属离子形成配位化合物的反应式：,M L,6,ML,ML,M Y MY , K,ML, K越大，配合物越稳定。,EDTA 与金属离子形成的配合物具有下列特点：1、配位比较简单绝大多数为 1：1，没有逐级配位现象；2、配位能力强，配合物稳定，滴定反应进行的完全 程度高；3、配合物大多带电荷水溶性较好；4、配位反应的速度快，除 Al、Cr、Ti 等金属外一般都能迅速地完成；5、配合物的颜色主要取决于金属离子的颜色。
13、 酸度会影响该反应，滴定时需满足条件：lg K 8 lg , lg K 查表可得， sY (H )s 它反应 EDTA 配合物的稳定性，lg K 越大配合物越稳定，不同 PH 下 EDTA 的lg K ss 也可以查表得到。 我们还应考虑其他配位剂的影响，其他络合剂同时存在的溶液中时会与金属 离子反应，降低金属离子的浓度，配位滴定中常利用这个原理消除干扰离子。这 种消除干扰的作用叫作掩蔽作用，起掩蔽作用的配位剂叫作掩蔽剂。 （二）金属指示剂 配位滴定中指示终点的方法有很多，其中最重要应用最多的是金属指示剂。 它常常是一种配位剂，能与金属离子形成可溶于水的有色配合物。常见的金属指 示剂有铬黑 T
14、、钙试剂等。铬黑 T 是一个具有弱酸性酚羟基的有色配位剂，在不,2, H H ,H H ,同的酸度下显不同的颜色， H In HIn2 In2 ， pH 6 呈紫红色，,pH 7 11呈蓝色， pH 12 呈橙色。只有在 pH 7 11时进行滴定，颜色变化 才显著。 三、EDTA 配位滴定应用（水的总硬度） 水的总硬度是指水中Ca 2、Mg2 的总含量，水中钙镁酸式盐形成的硬度称 为暂时硬度，钙镁的其他盐类如硫酸盐、氯化物等形成的硬度称为永久硬度，暂 时硬度和永久硬度的总和称为总硬度，其单位用每升水中CaO 或CaCO3 的含量 来表示。,3,第一步需要配置0.01mol L 的 EDTA 标
15、准溶液；第二步用MgCO 作基准物质,V (EDTA),m(MgCO3 ) 25.00ml,标定其浓度，计算公式如下：c(EDTA) M (MgCO3 )250 .0ml ;第三步是水的总,V水样,7,c(EDTA)V (EDTA)M (CaCO ),3,3,硬度的测定， 水的总硬度（ CaCO ）,。,8,氧化还原滴定法,一、概述 氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的容量分析方法。它以氧化剂或还 原剂为滴定剂，直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质；或者间接滴定一些本 身并没有氧化还原性，但能与某些氧化剂或还原剂起反应的物质。 氧化还原反应要注意选择合适的条件使反应能定量、迅速、完全进行：
16、1、滴定反应必须按一定的化学反应式定量反应，且反应完全，无副反应； 2、反应速度必须足够快； 3、必须有适当的方法确定化学计量点。 若氧化还原反应的速度极慢，该反应就不能直接用于滴定，那么通常我们会 采用以下方法来提高氧化还原反应速度： 1、增大反应物的浓度或减小生成物的浓度； 2、升高温度； 3、加催化剂。 我查阅到氧化还原滴定法根据使用的标准溶液不同可分为高锰酸钾法、重铬 酸钾法、碘量法、溴酸钾法等。最常用的也就是高锰酸钾法和碘量法，下面主要 介绍这两种方法的原理及其应用。 二、高锰酸钾法 （一）原理和条件 高锰酸钾法是以高锰酸钾作标准溶液在强酸性溶液中直接或间接的测定还 原性或氧化性物质的含量的滴定分析方法。在酸性条件下其化学反应式为： Mn0 8H 5e_ Mn2 4H O 。 42 测定方法有三种：直接滴定法、返滴定法和间接滴定法。一些具有还原性的,2 22 4,物质如 Fe2、H O 、C O 2 _ 等可用直接滴定法，一些不能直接用高锰酸钾滴定的,氧化性和还原性物质则可选用返滴定法，有些非氧化性或还原性物质不能用直接 滴定法或返滴定法时可采用间接滴
