实验一 可滴定总酸度的测定.doc

深圳大学实验报告课程名称:仪器分析实验实验项目名称:实验一可滴定总酸度的测定学院:化学与化工学院专业:应用化学指导教师:米宏伟陈志行报告人****雯影学号:2006141075班级:06应化实验时间:2009-3-18实验报告提交时间:2009-4-1教务处制HnFRTkαln+HnFRTαlnHlnαnFRT10ln(RTFEsEx-一、实验目的1、掌握电位滴定的方法及确定化学计量点的方法。2、掌握用玻璃电极测量溶液pH的基本原理和测量技术。3、巩固手动滴定的操作步骤及原理方法。二、实验原理1、玻璃电极测量原理及技术以玻璃电极作指示电极,饱和甘***电极作参比电极,用电位法测定溶液的pH值,组成测量电池的图解表示式为:(-Ag,AgCl∣内参比溶液∣玻璃膜∣试液┆┆KCl(饱和∣Hg2Cl2,Hg(+ε6ε5ε4ε3ε2ε1电池的电动势等于各相界电位的代数和。即,E(电池=(ε1–ε2+(ε2–ε3+(ε3–ε4+(ε4–ε5+(ε5–ε6E(SCE=ε1–ε2E(Ag,AgCl=ε5–ε6E(膜=(ε4–ε3-(ε4–ε5=ε5–ε3(1其中(ε2–ε3为试液与饱和***化钾溶液之间的液接电位,Ej,整理(1式,得:E(电池=E(SCE–E(膜–E(Ag,AgCl+Ej(2当测量体系确定后,式中E(SCE、E(Ag,AgCl及Ej均为常数,而E(膜=,合并常数项,电动势可表示为:E(电池=(E(SCE–E(Ag,AgCl–k+Ej–=K–=K+(℃的理论影响斜率。由于玻璃电极常数项,或说电池的“常数”电位值无法准确确定,故实际中测量pH值的方法是采用相对方法。即选用pH值已经确定的标准缓冲溶液进行比较而得到预测溶液的pH值。为此,pH值通常被定义为其溶液所测电动势与标准溶液的电动势差有关的函数,其关系式是:pHx=pHs+(4(4式中的pHx和pHs分别为预测溶液和标准溶液的pH值,Ex和Es分别为其相应电动势。该式常称为pH的实用定义。测定pH用的仪器——pH电位计是按上述原理设计制成的。例如在25℃时,pH计设计pH(s,pH(s,E(s,E(s,S2112--=为单位pH变化58mV。若玻璃电极在实际测量中响应斜率不符合58mV的理论值,这时仍用一个标准pH缓冲溶液校准pH,就会因电极响应斜率与仪器的不一致引入测量误差。为了提高测量的准确度,需用双标准pH缓冲溶液法将pH计的单位pH的电位变化与电极的电位变化较为一致。当用双标准pH缓冲溶液法时,电位计的单位pH变化率(S可校定为:(5(5式中pH(s,1和pH(s,2分别为标准pH缓冲溶液1和2的pH值,E(s,1和E(s,2分别为其电动势。代入(4式,得:(6从而消除了电极影响斜率与仪器原设计值不一致引入的误差。显然,标准缓冲溶液的pH值是否准确可靠,是准确测量pH值的关键。2、电位滴定原理用强碱滴定多元酸,例如,•L-1的H3PO4,各级解离常数为H3PO4H++H2PO4-Ka1=×10-3H2PO4-H++HPO42-Ka2=×10-8HPO42-H++PO43-Ka3=×10-13首先H3PO4被中和,生成H2PO4-,出现第一个化学计量点;然后H2PO4-继续被中和,生成HPO42-,出现第二个化学计量点;HPO42-的Ka3太小,cKa3<<10-8,不能直接滴定。准确计算多元酸的滴定曲线,涉及到比较麻烦的数学处理,下面只讨论化学计量点pH的计算。第一化学计量点:用NaOH滴定H3PO4至第一化学计量点时,产物是H2PO4-,•L-1,它是***物质,因为Ka2c<<Kw,溶液的pH为[H+]===×10-5mol•L-1pH=:H3PO4作为二元酸被滴定,产物是HPO42-,•L-1,溶液pH为SEsExpHspHx-+=cKacKaKa121++⨯⨯⨯⨯⨯---[H+]===×10-10mol•L-1pH=:由于H3PO4的Ka3太小,故HPO42-不能用常规方法滴定,但加入中性CaCl2溶液形成Ca3(PO42沉淀,可将H+释放出来,这样,HPO42-就可以准确地定了。用强碱滴定多元酸时,第一化学计量点附近的pH突跃大小与Ka1/Ka2有关,其他化学计量点也是这样,与相邻两级解离常数的比值有关。如果Ka1/Ka2太小,则HnB未被中和完时,Hn-1B-就开始参加反应,致使化学计量点附近H+浓度没有明显的突跃,因而无法确定第一化学计量点。,%,Ka1/