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滴定终点误差
终点误差,亦称滴定误差或指示剂误差,主要是指由于指示剂不是恰好在计量点时变色,而使得滴定终点与计量点不相符合引起的相对误差,常用TE%表示。它不包括其他因素引起的误差。
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一、强酸(碱)的滴定终点误差
用浓度cNaOH滴定浓度为c、体积为V的HCl,若指示剂变色点与计量点不一致,引起的终点误差TE%为:
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[H+]ep:终点时H+的平衡浓度
[OH-]ep:终点时[OH-]的平衡浓度与H2O离解产生的相等
[H+]ep-[OH-]ep:是HCl未被中和的浓度
若指示剂在计量点前变色,终点误差为负;
若指示剂在计量点后变色,终点误差为正。
质子条件式为:[H+] + cNaOH = [OH-] + cHCl
cNaOH - cHCl = [OH-] - [H+]
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解:(1)终点时pH=4.0
[H+]ep=1.0×10-4mol/L
[OH-]ep=1.0×10-10 mol/L
csp=0.050 mol/L。
例1 用NaOH(0.1000mol/L)滴定HCl(0.1000 mol/L)至pH=4.0(甲基橙作指示剂)和pH=9.0(酚酞作指示剂)的滴定误差。
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(2)终点时pH=9.0,
[H+]ep=1.0×10-9mol/L,
[OH-]ep=1.0×10-5 mol/L,
csp=0.050 mol/L。
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(二)弱酸强碱的滴定误差
设用浓度为c的NaOH滴定浓度为c、体积为V的一元弱酸HA。
质子条件式为:[H+] + cNaOH = [OH-] + [A-]
[A-]=cHA-[HA] → [H+] + cNaOH = cHA - [HA] + [OH-]
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cNaOH – cHA = [OH-] - [HA]
终点附近,[OH-] >>[H+]
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例2 NaOH(0.1000mol/L)滴定HAc(0.1000 mol/L),用酚酞作指示剂,滴定至(1)pH9.20,(2)pH8.20,分别计算终点误差。
解:
(1)[H+]=6.3×10-10 mol/L, [OH-]=1.6×10-5mol/L
csp=0.05000mol/L
(2)[H+]=6.3×10-9 mol/L, [OH-]=1.6×10-6mol/L
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练习
用NaOH标液滴定0.1mol/L的HCl-H3PO4混合液,可以出现几个滴定突跃范围?
解:
两个
第一个突跃为HCl被滴定,H3PO4被滴定到H2PO4 -
第二个突跃为H2PO4- 被滴定到HPO42-
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练习
浓度均为1.0mol/L的HCl溶液滴定NaOH溶液的滴定突跃范围是pH=3.3~10.7,当浓度变为0.01mol/L时,其滴定突跃范围如何变化?
解:
根据浓度缩小10倍,滴定突跃范围缩小2个单位
所以浓度缩小100倍,滴定突跃范围缩小4个pH单位
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练习
有一碱溶液可能是NaOH,NaHCO3,Na2CO3或
以上几种物质混合物,用HCl标准溶液滴定,以
酚酞为指示剂滴定到终点时消耗HCl V1 ml;继
续以甲基橙为指示剂滴定到终点时消耗HCl V2
ml,由以下V1和V2的关系判断该碱溶液的组成。
(1)V1 > 0, V2 = 0 (2)V2 > 0, V1 = 0
(3)V1 = V2 (4)V1 > V2 > 0
(5)V2 > V1 > 0
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解:
混碱 NaOH 酚酞 NaCl 甲基橙 ------
NaHCO3 V1 NaHCO3 V2 CO2
Na2CO3 NaHCO3 CO2
V1 > 0, V2 = 0 NaOH
V2 > 0, V1 = 0 NaHCO3
V1 = V2 Na2CO3
V1 > V2 > 0 NaOH + Na2CO3
V2 > V1 > 0 NaHCO3 + Na2CO3
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一试样溶液可能是NaOH、NaHCO3 、 Na2CO3或是它们的混合液。用20.00ml,0.1000mol/LHCl,以酚酞作指示剂可滴定至终点。问在下列三种清况下:(1)