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实验六---磷酸的电位滴定
实验六 磷酸的电位滴定
应化1101 夏海琴
一、实验目的
1. 掌握酸度计测量溶液pH和雷磁ZDJ-4A自动电位滴定仪的操作要点。
2. 了解电位滴定法的基本原理。
3. 学****使用Excel或Origin软件处理NaOH滴定磷酸的数据和绘图。更直观地观察滴定曲线中的两个突跃，学会计算相应的两级解离常数。
4. 掌握用三切线法及一级、二级微商来处理实验数据和分析实验结果。
二、实验原理
电位滴定法是根据滴定过程中，指示电极的电位或pH产生“突变”，从而确定滴定终点的一种分析方法。
在以NaOH滴定H3PO4时，将饱和甘***电极及玻璃电极插入待测溶液中，使之组成原电池：
Ag | AgCl，HCl ( mol/L) | 玻璃膜 | 被测试液 || KCl ( > mol/L)，HgCl2 | Hg
H+ 盐桥
玻璃电极 甘***电极
被测试液
由于玻璃薄膜上的阳离子能与溶液中的H+产生离子交换而产生电势，因而称玻璃电极为指示电极，甘***电极为参比电极，当NaOH溶液不断滴入试液中，溶液H+的活度随着改变，电池的电势也不断变化，可用能斯特(Nernst)公式表示为
E电池 = ΔEθ – lgαH+ 或E电池 = ΔEθ + pH
此处 ΔEθ = Eθ(HgCl2/Hg) - Eθ(AgCl/Ag)。
以滴定体积VNaOH为横坐标，相应的溶液的pH为纵坐标，绘制NaOH滴定H3PO4的滴定曲线，曲线上呈现出两个滴定突跃，以“三切线法”作图，可以较准确地确定两个突跃范围内各
自的滴定终点，即在滴定曲线两端平坦转折处作AB及CD两条切线，在“突跃部分”作EF切线与AB、CD两线相交于Q，P两点，在P、Q两点作PG，QH两条线平行于横坐标。然后在此两条线之间作垂直线，在垂线一半的J点处，作JJ'线平行于横坐标，J'点称为拐点，即为滴定终点。此J'点投影于pH与V坐标上分别得到滴定终点时的pH和滴定剂的体积V，见图8-1。 图8-1 三切线法作图
如要求更准确的确定滴定终点，可用一级微商法(dpH/dV-V)和二级微商法(d2pH/dV2-V)。表8-1为数据处理示例。如用三切线法求得第一个终点时，Vep1= mL，用一级微商求得Vep1= mL，用二级微商求得Vep1 = mL。
结果略有差异，用二级微商法处理准确度较高。
1. 一级微商计算示例
当滴入NaOH mL时，
=
表8-1 H3PO4电位滴定数据记录和处理示例
加入NaOH溶液体积
溶液pH
ΔpH/ΔV
Δ2pH/ΔV2
V/mL
V平均值/mL
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= (V2 + V1)/2 = mL，其余各点按相同方法计算得到表8-1。以
Δ pH/ΔV为纵坐标，V平均值为横坐标作图，得图8-2(b)。
2. 二级微商法示例
mL的一级微商后，。
=
。
以d2pH/dV2为纵坐标，对应的V为横坐标描点作图，得到图8-2(c)。显然，当Δ2pH/ΔV2 = 0时，二级微商由正值变化到负值，此点即为滴定终点。
用电位法绘制滴定曲线，不仅可以确定滴定终点，还能求算H3PO4的Ka1和Ka2。
从pH-V滴定曲线上