仪器分析实验磷酸电位滴定20100220

2 磷酸的滴定
1）滴定与记录PH值
精密量取磷酸样品溶液10.00m1，置100m1烧杯中，加蒸馏水10m1，放入搅拌 棒，插入复合电极。开启电磁搅拌器，在溶液不断搅拌下，用Na0H标准溶液(0.1mo1 ／L)滴定。开始时每加2m1，记录pH值。在接近等当点时(加入相同NaOH液时引起溶
液的pH值变化逐渐增大)，每次加入标准溶液的体积逐渐减小，在等当点前后 若干滴时，每加入一滴(约0．05m1) 即记录一次pH值。每次加入的体积最好相等，这 样在数据处理时较为方便。继续滴定至已过第二个等当点为止。 2）作图求磷酸浓度 按pH—V，△pH／△V—V（平均）法作图确定出等当点，并计算磷酸溶液的确切浓度。 3）计算磷酸的Ka1和Ka2。 由pH—V曲线找出第一个等当点前半中和点的pH值，以及第一个等当点与第二个 等当点间半中和点的pH值，计算磷酸的Ka1和Ka2。
Na0H(0．1mol／L)滴定H3PO4(0．1mol／L)
电位滴定曲线
1．按下表记录NaOH标准溶液体积及相应的pH值，并按△pH／
△V—V（平均）法作图求出第一、第二等当点消耗的NaOH溶液体积。 确定出等当点，并计算磷酸溶液的确切浓度。 2. 根据第一、第二半中和点所消耗滴定剂的体积， 由pH—V曲线 找出第一个等当点前半中和点的pH值，与第二个等当点间半中和点的 pH值计算磷酸的Ka1和Ka2。
⊿pH/⊿V-V，或二级微商法⊿2pH/⊿V2-V确定终点，用电位滴定
法绘制NaOH溶液滴定磷酸的pH-V曲线，从曲线上不仅可以确定滴定
终点，而且也能求算磷酸的浓度，pKa1以及pKa2。
Байду номын сангаас
• H3PO4在水溶液中是分步离解的，即
• 当用NaOH标准溶液滴定到[H3P04]=[H2PO4-]时，根据(1)式，此 Ka1＝[H+ ]，即pKa1=pH。故1/2Veq1(第一半中和点)对应的
pH值即为pKa1。
• 当继续用Na0H标准溶液滴定到[H2P04¯]=[HPO42-] 时， • 由于H2PO4- = H++HP042• • • • • [H+ ][ HPO42-] Ka2=
[H2PO4¯]
(2)
根据(2)式，此时的Ka2＝〔H+〕，即pKa2=pH，故第二半中和点体积 对应的pH值即为pKa2。 • 电位滴定可以用来测定某些弱酸或弱碱的离解平衡常数。
Na0H(0．1mol／L)滴定H3PO4(0．1mol／L) 电位滴定曲线
三、仪器及试剂
• • • • 25型pH计 复合电极 电磁搅拌器。 NaOH标准溶液(0．1mo1／L) 磷酸样品溶液 邻苯二甲酸氢钾标准缓冲液
四、 操作步骤
1 pH计的使用
•1）预热与调温： 安装电极，选择开关拨至pH挡，并将仪器补偿按钮旋至 溶液的温度值
仪器分析实验
• • • • • 一、实验目的 二、学时、教材、教学形式 三、实验成绩考核办法 四、实验课具体要求 五、磷酸的电位滴定
仪器分析实验课学习目的 • 1 通过实验，掌握各种分析仪器的基本原 理和基本结构； • 2 掌握光谱分析、色谱分析和电化学分析 的基本分析方法； • 3 学会分析数据的处理方法，培养动手能 力、分析问题和解决问题的能力。
•
当指示剂等)可用电位滴定法测定。 用电位滴定法测定一些电离平衡常数，如弱酸的pKa
等，也很有实用意义。
•
二、实验原理(续）
•
磷酸的电位滴定是以NaOH标准溶液为滴定剂，将复合 电极（含甘汞电极和玻璃电极）插入溶液中组成原电池，随滴定剂的 不断加入，被测物与滴定剂发生反应，溶液的pH值不断变化，以加入 的滴定剂体积（NaOH的体积）为横坐标，相应的pH值为纵坐标则可 绘制pH-V滴定曲线，曲线确定滴定终点，也可以采用一级微商法
•2） 定位：打开仪器电源，将电极插入pH=6.86的磷酸盐缓冲液，调节定位旋 钮，使显示器显示该标准缓冲液在测定温度下的pH
•3） 调斜率 ：将电极取出，用蒸馏水清洗，用吸水纸吸干后插入pH=4.00左 右的邻苯二甲酸氢钾缓冲液中，用“斜率”旋钮调节至该标准缓冲液的标示pH 值。 •4） 反复进行（2）、（3）两步，直至不用调节而能直接读出准确的 值。 以后所有的测量中均不再调节“定位”和“斜率”按钮 •5） 测定：将电极取出，用蒸馏水清洗，用吸水纸吸干后插入待测溶液中， 此时的读数便是该溶液的pH值。 •6） 测量结束后取出电极，用水洗净，再按电极保养要求放至合适的地方。
• 学时：32学时 • 教材：自编 • 教学形式：在老师的指导下，学生独立完 成（或合作完成）实验内容 • 成绩与考核方法：平时100%。其中实验报 告40%、操作40%、实验测试10%，态度 10%，百分记分。
• 1 预习 • 预习实验基础知识，仪器的操作与使用。 • 2. 实验 • 熟悉仪器设备使用方法，按规程操作；要准 确记录实验数据，有问题要及时和实验指导教师 交流；实验结束后请老师检查数据，实验完成后 整理仪器设备，清洁实验室并填写值日记录。
滴定剂体积V （ml） 酸度计读 数PH
⊿pH
⊿V
⊿pH/ ⊿V
平均体积（V）
• 求H3PO4的摩尔浓度。 C NaOH× Veq1 CH3PO4= 10.00 • 式Veq 1为第一等当点所消耗的氢氧化钠标准溶液的体积。
注意事项
• 1 定位调斜率之后，用洗瓶冲洗玻璃电极并用滤纸片轻轻吸干玻璃电 极上的水。 • 2 电位滴定的测点分布，应控制在等当点前后密些，在远离等当点疏 些，并且在接近等当点附近时，每次加入量保持一致（eg:0.05ml)便 于数据处理和绘制滴定曲线。 • 3 滴定剂的加入，发生中和反应是迅速的，但电极响应是有一定时间 的，所以应在滴加标准溶液平衡后读数（PH值不变时）。 • 4 用滴定管加入少量滴定剂，不可用洗瓶冲洗滴定管尖端，以免滴定 液被稀释而影响滴定突跃。 • 5 搅拌速度不宜太快，以免溶液溅失。
实验课具体要求
实验一 磷酸的电位滴定
一、实验目的
（1）掌握电位滴定的方法及确定等当点的方法。 （2）学会用电位滴定法测定弱酸的pKa。
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二、实验原理
电位滴定法属于滴定分析，只是改变了指示终点的方法。 是根据滴定过程中，电池电动势的突变来确定终点的方法 • 电位滴定法装置及操作都较一般的容量滴定麻烦，但对某些一般 容量滴定不能进行的滴定(eg. 被测液浑浊、有颜色或无适 • •