(完整版)四大滴定
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四大滴定
一、酸碱滴定
原理:利用酸和碱在水中以质子转移反应为基础的滴定分析方法。可用于测定酸、碱和两性物质。其基本反应为H ﹢
+OH ﹣
=H 2O 也称中和法,是一种利用酸碱反应进行容量分析的方法。用酸作滴定剂可以测定碱,用碱作滴定剂可以测定酸,这是一种用途极为广泛的分析方法。最常用的酸标准溶液是盐酸,有时也用硝酸和硫酸。标定它们的基准物质是碳酸钠Na 2CO 3。
方法简介:最常用的碱标准溶液是氢氧化钠,有时也用氢氧化钾或氢氧化钡,标定它们的基准物质是邻苯二甲酸氢钾KHC 8H 4O 6或草酸H 2C 2O ·2H 2O :
OH+HC 8H 4O 6ˉ→C 8H 4O 6ˉ+H 2O 如果酸、碱不太弱,就可以在水溶液中用酸、碱标准溶液滴定。离解常数 A 和Kb 是酸和碱的强度标志。当酸或碱的浓度为0.1M ,而且A 或Kb 大于10—7时,就可以准确地滴定,一般可准确至0.2%。多元酸或多元碱是分步离解的,如果相邻的离解常数相差较大,即大于104,就可以进行分步滴定,这种情况下准精确度不高,误差约为1%。 盐酸滴定碳酸钠分两步进行:
CO 32-+H ﹢→HCO 3ˉ HCO 3ˉ+H ﹢→CO 2↑+H 2O
相应的滴定曲线上有两个等当点,因此可用盐酸来测定混合物中碳酸钠和碳酸氢钠的含量,先以酚酞(最好用甲酚红—百里酚蓝混合指示剂)为指示剂,用盐酸滴定碳酸钠至碳酸氢钠,再加入甲基橙指示剂,继续用盐酸滴定碳酸氢钠为二氧化碳,由前后消耗的盐酸的体积差可计算出碳酸氢钠的含量。某些有机酸或有机碱太弱,或者它们在水中的溶解度小,因而无法确定终点时,可选择有机溶剂为介质,情况就大为改善。这就是在非水介质中进行的酸碱滴定。有的非酸或非碱物质经过适当处理可以转化为酸或碱。然后也可以用酸碱滴定法测定之。例如,测定有机物的含氨量时,先用浓硫酸处理有机物,生成NH 嬃,再加浓碱并蒸出NH 3,经吸收后就可以用酸碱滴定法测定,这就是克氏定氮法.又如测定海水或废水中总盐量时,将含硝酸钾、氯化钠的水流经阳离子交换柱后变成硝酸和盐酸,就可以用标准碱溶液滴定。
实例:以NaOH液(0.1000moL/L滴定20.00ml醋酸(Ac,0.1000mol/L)
用NaOH滴定Ho Ac的滴定曲线为例,滴定曲线如下图:
滴定开始前 pH=2。88
滴入Na OH 液19。98ml时 pH=7。75
化学计量点时 pH=8.73
滴入Na OH液20。02ml时 pH=9.70
从滴定曲线可以看出:
(1)只能选择碱性指示剂(酚酞或百里酚酞等),不能选用酸性范围内变色的指示剂(如甲基橙、甲基红等)。因为突跃范围较小,pH值在7.75~9.70之间;计量点在碱性区。
(2)弱酸被准确滴定的判决是C·A〉10—8。因为Ka愈大,突跃范围愈大。而A<10-8时,已没有明显突跃,无法用指示剂来确定终点;另外,酸的浓度愈大,突跃范围也愈大。
二、氧化还原滴定
原理:氧化还原滴定法是以溶液中氧化剂和还原剂之间的电子转移为基础的一种滴定分析方法.与酸碱滴定法和配位滴定法相比较,氧化还原滴定法应用非常广泛,它不仅可用于无机分析,而且可以广泛用于有机分析,许多具有氧化性或还原性的有机化合物可以用氧化还原滴定法来加以测定。
方法简介:1。预先操作:在氧化还原滴定中,往往需要在滴定之前,先将被测组分氧化或还原到一定的价态,然后进行滴定.这一步骤称为预先氧化或还原处理.通常要求预处理时所用的氧化剂或还原剂与被测物质的反应进行完全,反应快,过量的试剂容易除去,并要求反应具有一定的选择性。2.指示剂:氧化还原滴定的等当点可借助仪器(如电位分析法)来确定,但通常借助指示剂来判断。有些滴定剂溶液或被滴定物质本身有足够深的颜色,如果反应后褪色,则其
本身就可起指示剂的作用,例如高锰酸钾。而可溶性淀粉与痕量碘能产生深蓝色,当碘被还原成碘离子时,深蓝色消失,因此在碘量法中,通常用淀粉溶液作指示剂。本身发生氧化还原反应的指示剂,例如二苯胺磺酸钠、次甲基蓝等,则在滴定到达等当点附近时,它也发生氧化还原反应,且其氧化态和还原态的颜色有明显差别,从而指示出滴定终点。
氧化还原指示剂
如二苯胺磺酸钠在酸性溶液中以苯胺磺酸形式存在,无色,在被标准滴定溶液氧化时,生成二苯联苯磺酸,紫色.
专用指示剂
能和氧化剂还原剂生成特殊色泽,明显提高观测灵敏度,如在碘量法滴定中,可溶性淀粉溶液和碘标准滴定溶液生成深蓝色吸附性化合物,可逆。
自身指示剂
如高锰酸钾标准滴定溶液滴定产品草酸时,滴定终点为高锰酸钾标准滴定溶液的紫色。 实例:高锰酸钾法.在强酸性溶液中: MnO 4—+8H ++5e —=Mn 2++4H 2O E 0=1.5V 在微酸性、中性或弱碱性溶液中: MnO 4-+2H 2O+3e —=MnO 2+4OH — E 0=0.59V 在强碱溶液中
MnO 4—+e —=MnO 42— E 0=0。564V KMnO 4溶液的标定
2MnO 4-+5C 2O 42-+16H +=2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O
温度 70~85℃。温度高于90℃会使草酸发生分解。 酸度 酸度控制在0。5~1mol/L 。
滴定速度 开始滴定时的速度不宜太快。 催化剂 开始滴定前加入几滴MnSO 4。 指示剂 KMnO 4自身指示剂。
滴定终点 粉红色在0.5~1min 内不褪色. 滴定方式及其应用
直接滴定法 许多还原性物质Fe 2+、NO 2-、As (Ⅲ)、Sb (Ⅲ)、H 2O 2、C 2O 4等。 5H 2O 2+2MnO 4—+6H +→5O 2↑+2Mn 2++8H 2O
返滴定法 氧化性物质可用返滴定法。
例测MnO 2含量时,可在H 2SO 4溶液中加入一定过量的Na 2C 2O 4标准溶液,待与MnO 2作用完毕后,用KMnO 4标准液滴定过量的C 2O 42-。
MnO 2+C 2O 42—+4H +→Mn 2++2CO 2↑+2H 2O
2MnO 4—+5C 2O 42—+16H +→2Mn 2+
+10CO 2↑+8H 2O
间接滴定法 某些非氧化性物质,可以用间接滴定法进行测定。例测Ca 2+,先将Ca 2+沉淀为CaC 2O 4,再用稀H 2SO 4将所得沉淀溶解,用KMnO 4标准液滴定溶液中的C 2O 42-,间接求得Ca 2+含量。
CaC 2O 4+2H +=H 2C 2O 4+Ca 2+
2MnO 4-+6H ++5H 2C 2O 4=2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O 三、配位滴定
原理:它是以配位反应为基础的一种滴定分析法.可用于对金属离子进行测定.若采用EDTA 作配位剂,其反应为式中Mn+表示金属离子,Y4-表示EDTA 的阴离子。
作为配位滴定的反应必须符合的条件: