酸鹼中和滴定
酸鹼中和滴定 |
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酸鹼中和滴定 是用已知物質的量濃度的酸(或鹼)來測定未知物質的量濃度的鹼(或酸)的方法。實驗中用甲基橙、甲基紅、酚酞等做酸鹼指示劑來判斷是否完全中和。酸鹼中和滴定是最基本的分析化學實驗,也是普通高中化學的必修課程。
目錄
基本信息
詳細內容
實驗儀器
酸式滴定管
鹼式滴定管
滴定管夾
鐵架台
燒杯
錐形瓶
一定規格的容量瓶(個別情況可能不需要)
實驗過程舉例
用已知濃度的鹽酸來滴定未知濃度的NaOH溶液,以測定NaOH的物質的量濃度。
在開始試驗之前,先檢查滴定管是否漏水,用蒸餾水洗滌2~3次,再用標準液潤洗2~3次。然後,裝入標準溶液並記錄初讀數。取一定待測液於錐形瓶中。到此,準備工作完成。
把已知物質的量濃度的鹽酸注入事先已用該鹽酸溶液潤洗過的酸式滴定管,(至0刻度以上,把滴定管固定在滴定管夾上。輕輕轉動下面的活塞,使管的尖嘴部分充滿溶液且無氣泡。然後調整管內液面,使其保持在0或0以下的某一刻度,並記下準確讀數;把待測濃度的NaOH溶液注入事先已用該溶液潤洗過的鹼式滴定管,也把它固定在滴定管夾上。輕輕擠壓玻璃球,使管的尖嘴部分充滿溶液且無氣泡,然後調整管內液面,使其保持在" 0"或" 0"以下某一刻度)即最終低於或等於0,並記下準確讀數。
在管下放一潔淨的錐形瓶,從鹼式滴定管放出25.00 mL NaOH溶液,注入錐形瓶,加入 2滴甲基橙試液,溶液立即呈黃色。然後,把錐形瓶移到酸式滴定管下,左手調活塞逐滴加入已知物質的量濃度的鹽酸,同時右手按順時針方向不斷搖動錐形瓶,使溶液充分混合,眼睛注視錐形瓶內溶液顏色的變化。隨着鹽酸逐滴加入,錐形瓶里OH-濃度逐漸減小。最後,當看到加入1滴鹽酸時,溶液變成橙紅色,半分鐘後不再褪色。停止滴定,準確記下滴定管溶液液面的刻度,並準確求得滴定用去鹽酸的體積。為保證測定的準確性,上述滴定操作應重複二至三次,並求出滴定用去鹽酸體積的平均值。然後根據有關計量關係,計算出待測的NaOH溶液的物質的量濃度。
具體計量關係為C(A)*V(A)=C(B)*V(B) ,其中A(Acid)為酸,B(Base)為鹼。
原理
酸鹼指示劑的變色
人們在實踐中發現,有些有機染料在不同的酸鹼性溶液中能顯示不同的顏色。於是,人們就利用它們來確定溶液的pH。這種藉助其顏色變化來指示溶液pH的物質叫做酸鹼指示劑。
酸鹼指示劑一般是有機弱酸或有機弱鹼。它們的變色原理是由於其分子和電離出來的離子的結構不同,因此分子和離子的顏色也不同。在不同pH的溶液里,由於其分子濃度和離子濃度的比值不同,因此顯示出來的顏色也不同。例如,石蕊是一種有機弱酸,它是由各種地衣製得的一種藍色色素。
HIn在水中發生電離
如果用HIn代表石蕊分子,HIn在水中發生下列電離:HIn═In-+H+
如果在酸性溶液中,由於c(H+)增大,根據平衡移動原理可知,平衡將向逆反應方向移動,使c(HIn)增大,因此主要呈現紅色(酸色)。如果在鹼性溶液中,由於c(OH-)增大,OH-與HIn電離生成的H+結合生成更難電離的H2O:
使石蕊的電離平衡向正反應方向移動,於是c(In-)增大,因此主要呈現藍色(鹼色)。如果c(HIn)和c(In-)相等,則呈現紫色。
指示劑的顏色變化都是在一定的pH範圍內發生的,我們把指示劑發生顏色變化的pH範圍叫做指示劑的變色範圍。各種指示劑的變色範圍是由實驗測得的。
注意:強酸滴定弱鹼時用甲基橙做指示劑;強鹼滴定弱酸時用酚酞。強酸滴定強鹼時用甲基橙或酚酞。
其他情況可用紫色石蕊試劑。