内容正文:
酸碱滴定曲线
既然酸碱指示剂只是在一定的pH范围内才发生颜色的变化,那么,为了在某一酸碱滴定中选择一种适宜的指示剂,就必须了解滴定过程中,尤其是化学计量点前后±0.1%相对误差范围内溶液pH值的变化情况。下面分别讨论强酸(碱)和一元弱酸(碱)的滴定及其指示剂的选择。
这一类型滴定的基本反应为:H+ + OH- = H2O
现以强碱(NaOH)滴定强酸(HCl)为例来讨论。
设:HCl的浓度为ca(0.1000 mol.L-1),体积为Va(20.00mL);
NaOH的浓度为cb(0.1000 mol.L-1),滴定时加入的体积为Vb。
整个滴定过程可分为四个阶段来考虑:
(1)滴定前; (2)滴定开始至计量点前;
(3)计量点时; (4)计量点后。
一、强碱(酸)滴定强酸(碱)
3
(一) 滴定前(Vb=0)
此时溶液的pH由cHCl决定,即:
[H+] = ca = 0.1000mol·L-1,
pH = 1.00
随着滴定剂的加入,溶液中[H+]取决于剩余HCl的浓度,即:
若滴入19.98mL NaOH溶液时,
即:Vb=19.98mL (-0.1%相对误差)
(二)滴定开始至计量点前(Va>Vb)
(三) 计量点时(Va=Vb)
滴入20.00mL NaOH溶液时,HCl与NaOH恰好完全反应,溶液呈中性,H+来自水的解离。
[H+]=[OH-] = KW1/2 = 1.0×10-7mol·L-1 ,
pH=7.00
计量点之后,NaOH再继续滴入,已经过量了,溶液的酸度决定于过量的NaOH的浓度。
若滴入20.02mL NaOH溶液时,
即:Vb=20.02mL (+0.1%相对误差)
(四) 计量点后(Vb>Va)
加入NaOH/mL 剩余HCl/mL 剩余NaOH/mL pH
0.00 20.00 1.00
18.00 2.00 2.28
19.80 0.20 3.30
19.96 0.04 4.00
19.98 0.02 4.30
20.00 0.00 7.00
20.02 0.02 9.70
20.04 0.04 10.00
20.20 0.20 10.70
22.00 2.00 11.70
40.00 20.00 12.50
NaOH滴定HCl溶液的pH
NaOH滴定HCl的滴定曲线
3. 继续加入溶液,随着溶液中OH-浓度增加,pH的变化减缓,滴定曲线又趋于平坦,这是由于强碱逐渐发挥缓冲作用的缘故。
8.09.6
4.46.2
3.14.4