以壹元強酸滴定壹元強堿為例:
(1)滴定前:以氫氧化鈉來計算PH C(H+)=0.1 PH=-lgC(H+)=1 則:PH=1.00
(2)化學計量點前鹽酸過量,則 C(H+)=[C(HCl).v(HCl)-C(NaOH)V(NaOH)]/v(HCl)+V(NaOH) =0.1(20-V(NaOH)/20+V(NaOH) 按公式:PH=-lgC(H+)計算
(3)化學計量點時:因為酸堿完全中和生成鹽(氯化鈉)和水所以PH=7
(4)計量點後:氫氧化鈉過量,則:C(OH-=[C(NaOH)V(NaOH)-C(HCl).v(HCl)]/v(HCl)+V(NaOH) =0.1[V(NaOH)-20]/20+V(NaOH) 按照POH=-lgC(OH-)求出POH,再根據PH+POH=14算出PH
酸堿中和滴定
是用已知物質量濃度的酸(或堿)來測定未知物質的量濃度的堿(或酸)的方法叫做酸堿中和滴定。實驗中甲基橙、甲基紅、酚酞等做酸堿指示劑來判斷是否完全中和。酸堿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。
實驗儀器
酸式滴定管、堿式滴定管、滴定管夾、鐵架臺、燒杯、錐形瓶、容量瓶。
酸堿指示劑的變色
人們在實踐中發現,有些有機染料在不同的酸堿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。這種借助其顏色變化來指示溶液pH的物質叫做酸堿指示劑。
酸堿指示劑壹般是有機弱酸或有機弱堿。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的溶液裏,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,石蕊是壹種有機弱酸,它是由各種地衣制得的壹種藍色色素。
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)。如果在堿性溶液中,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(堿色)。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壹定的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。
註意:強酸滴定弱堿時用甲基橙做指示劑;強堿滴定弱酸時用酚酞。其他情況可用紫色石蕊試劑。