内容正文:
第4章 酸碱滴定法
Acid-base titration
四.标准溶液
1.酸标准溶液
HCl标准溶液: 用浓HCl()采用间接法配制,标定时常用的基准物质是无水碳酸钠和硼砂。
无水碳酸钠( )易制得纯品,价格便宜,但吸湿性强,用前应在270℃~300℃干燥至恒重,置干燥器中保存备用。
硼砂( )有较大的相对分子质量,无吸湿性,也易制得纯品,其缺点是在空气中易风化失去结晶水,应保存在相对湿度为60%的密闭容器中备用,其标定反应为:
2 碱标准溶液
NaOH标准溶液 因易吸潮,也易吸收空气中的CO2生成Na2CO3,因此用间接法配制。
可采用浓碱法,即先用NaOH配成饱和溶液,待Na2CO3沉淀后,取上层澄清液稀释成所需浓度,再加以标定。
标定NaOH常用的基准物质有邻苯二甲酸氢钾。因易获得纯品,不吸潮,相对分子质量大,其标定反应如下
可选用酚酞为指示剂。
COOH
COOK
+
NaOH
COONa
COOK
+
H
2
O
五. 应用与示例
浓度一般在0.01~1mol/L(0.1mol/L为多)
1. 直接滴定法
酸类:强酸,cKa>10-8的弱酸,混合酸可用NaOH
碱类:强碱,cKb>10-8的弱碱,混合碱可用HCl
(1) 乙酰水杨酸的测定
属芳酸酯类结构,在溶液中可离解出H+,可用标准碱溶液直接滴定,以酚酞为指示剂,其滴定反应为:
COOH
OCOCH
3
+
NaOH
COONa
OCOCH
3
+
H
2
O
(2) NaOH的测定——双指示剂法
NaOH吸收空气中CO2部分为NaCO3,使之为NaOH与NaCO3混合物,需分别测出其含量。
当酚酞变色时,
NaOH全部被滴定,
而NaCO3滴定至NaHCO3。
V1>V2 : NaOH(V1-V2) ,Na2CO3 (V2)
V1=V2 : Na2CO3
V1<V2 : Na2CO3 (V1),NaHCO3 (V2-V1)
V1=0 : NaHCO3
V2=0 : NaOH
(3) 混合碱的测定(双指示剂法)
NaOH ,Na2CO3 ,NaHCO3 ,判断由哪两种组成?
Na2CO3 能否直接滴定, 有几个突跃?
H2CO3 = H+ + HCO3 - pKa1=6.38
HCO3 - = H+ + CO3 2- pKa2=10.25
2. 间接滴定法
(1) ZnO的含量测定(回滴定)
ZnO不溶于水,可溶于HCl
(2) 硼酸的测定(H3BO3)
HBO3•H2O Ka=7.310-10 不能用NaOH直接滴定,但H3BO3与甘油生成络合酸, pKa=4.26,可用NaOH标准溶液直接滴定。
①蒸馏法
将铵盐试液置于蒸馏瓶中,加入过量浓NaOH溶液进行蒸馏,用过量的H3BO3溶液吸收蒸发出的NH3
NH3+ H3BO3 = NH+4+ H2BO3-
用HCl标准溶液滴定反应生物的H2BO3- ,
H+ + H2BO3- = H3BO3
终点时的pH=5,选用甲基红作指示剂。
—— 化合物中氮含量的测定
NH4+ Ka=5.59×10-10, 不能直接用碱滴定
两种方法:
(3) 氮( NH4+ )的测定
②甲醛法 甲醛与铵盐生成六次甲基四胺离子,释放出的酸用碱标准溶液滴定。
4NH4+ + 6HCHO (CH2)6N4H+ +3H+ +6H2O
(CH2)6N4H+ 的pKa 5.15, 与碱作用生成(CH2)6N4, 酚酞为指示剂。
本法在生产上广泛使用; 甲醛中常含甲酸,应预先除去。
蛋白质、生物碱及其他有机样品中的氮的测定
— 用Kjedahl法测定。
有机C、H、N→ NH4+ + CO2 + H2O
理论知识
质子条件式
分布系数
酸碱滴定可行性判断
[H+]计算
滴定曲线