用氫氧化鈉滴定鹽酸的方法測試鹽酸的濃度的具體公式和方法是什麼

時間 2021-08-13 16:26:18

1樓:匿名使用者

定義:酸鹼滴定法是以酸鹼反應為基礎的滴定分析方法。

適用:(1)水溶液體系;(2)非水溶液體系。

實質: 酸鹼反應。

第一節 酸鹼平衡的理論基礎

一、 酸鹼質子理論

酸鹼質子理論認為:凡是能給出質子h+的物質是酸;凡是能接受質子的物質是鹼。

當某種酸ha失去質子後形成酸根a-,它自然對質子具有一定的親和力,故a-是鹼。

共軛酸鹼對:由於一個質子的轉移,ha與a-形成一對能互相轉化的酸鹼,稱為共軛酸鹼對。這種關係用下式表示:

如:ha ≒ a- + h+

質子論的特點:

(1)具有共軛性。

(2)具有相對性。

(3)具有廣泛性。

二、溶劑的質子自遞反應及其常數

在水溶液中

h2o + h2o ≒ h3o+ + oh –

水的離子積:kw =[ h3o+].[ oh –]= [ h+].[ oh –]=10-14

�6�1 h2o 既能接受質子又能給出質子→兩性物質

�6�1 發生在水分子間的質子轉移→水的質子自遞

反應 五、酸鹼的強度

二、 酸鹼解離平衡

一元共軛酸鹼對的ka和kb有如下關係:

如醋酸的解離:

hac(酸1) + h2o (鹼2)≒ h3o+(酸2) + ac- (鹼1)

由上式得:

例:已知nh3的kb=1.8×10-5,求nh3的共軛酸nh4+的ka為多少?

解:nh3的共軛酸為nh4+,它與h2o的反應:

第二節 水溶液中酸鹼組分不同型體的分佈

一、有關概念

1、平衡濃度:在弱酸(鹼)的平衡體系中,一種物質可能以多種型體存在。各存在形式的濃度稱為平衡濃度。

2、分析濃度:各平衡濃度之和稱為總濃度或分析濃度。

3、分佈分數某一存在形式佔總濃度的分數,稱為該存在形式的分佈分數,用符號δ表示。

二、影響

各存在型體平衡濃度的大小由溶液氫離子濃度所決定,因此每種型體的分佈分數也隨著溶液氫離子濃度的變化而變化。分佈分數δ與溶液ph間的關係曲線稱為分佈曲線。學習分佈曲線,可以幫助我們深入理解酸鹼滴定、配位滴定、沉澱反應等過程,並且對於反應條件的選擇和控制具有指導意義。

現分別對一元弱酸、二元弱酸、三元弱酸分佈分數的計算及其分佈曲線進行討論。

三、 一元弱酸的分佈

一元酸有兩種形體

以乙酸(hac)為例:

溶液中物質存在形式:hac;ac- ,總濃度為 c

設: hac 的分佈係數為δ1 ;

ac- 的分佈係數為δ0 ;

則:δ1 =[hac]/c =[hac]/ ([hac]+[ac- ] )

= 1/

= 1/ = [h+]/( [h+] + ka )

δ0 = [ac-]/c = ka / ( [h+] + ka )

由上式,以δ對ph作圖:

hac 分佈係數與溶液ph關係曲線的討論:

1) δ0 + δ1= 1

(2) ph = pka 時;

δ0 = δ1= 0.5

(3) ph < pka 時;

hac(δ1)為主

(4) ph > pka 時;

ac- (δ0)為主

四、 二元弱酸的分佈

二元酸有三種形體

以草酸( h2c2o4)為例:

存在形式:h2c2o4 ; hc2o4-; c2o42-;

(δ2) ;(δ1) ;(δ0);

總濃度 c = [h2c2o4]+[hc2o4- ]+[c2o42-]

δ2 = [h2c2o4] / c

= 1 /

= 1 /

= [h+]2 /

δ1 = [h+]ka1 /

δ0 = ka1ka2 /{ [h+]2+[h+]ka1+ka1ka2

a.phpka2時, c2o4 2 -為主

d. ph=2.75時,d1最大;d1 =0.938;

d2 =0.028;d3 =0.034

五、三元弱酸的分佈

三元酸有四種形體

四種存在形式:h3po4 ;h2po4-;hpo42-;po43-;

分佈係數:δ3、δ2、δ1、δ0

(1)三個pka相差較大,共存 現象不明顯;

(2)ph=4.7時,

δ2 =0.994

δ3 =δ1 = 0.003

(3)ph=9.8時,

δ1=0.994

δ0 =δ2 = 0.003

2樓:嵇娥朱曉楓

第三節酸鹼溶液ph計算

酸鹼滴定程溶液ph斷變化程揭示滴定程溶液ph變化規律本節首先習幾類典型酸鹼溶液ph計算

、質條件

根據酸鹼反應整平衡體系質轉移嚴格數量關係列等式稱質條件

由質條件計算溶液[h+]

例:元弱酸(ha)水溶液寫質條件:

[h+]=[a-]+[oh-]

na2co3溶液質條件:

[h+]+[hco3-]+2[h2co3]=[oh-]

二、酸鹼溶液ph計算

計算幾種酸溶液[h+]簡式及使用條件:

第四節緩衝溶液

、緩衝作用:能夠抵抗外加少量強酸、強鹼或稍加稀釋其自身ph

發顯著變化性質稱緩衝作用

二、緩衝溶液:具緩衝作用溶液稱緩衝溶液

三、緩衝溶液組:由濃度較弱酸及其共軛鹼或弱鹼及其共軛酸組

四、作用:調節控溶液ph值

五、ph值計算:

[h+]及ph簡式(弱酸ha與其共軛鹼a-組緩衝溶液)

[h+]=ka(cha/ca-)

ph=pka+1g(ca-/cha)

六、緩衝範圍:緩衝溶液ph緩衝範圍

ph=pka±1

第五節、酸鹼指示劑

、酸鹼指示劑作用原理

二、指示劑hin變色範圍

指示劑理論變色點

ph=pkhin

指示劑理論變色範圍

ph=pkhin±1

三、混合指示劑

混合指示劑兩類:

例溴甲酚綠(pka=4.9)甲基紅(pka=5.2)兩者按3∶1混合ph<5.1溶液呈酒紅色ph>5.1溶液呈綠色且變色非敏銳

另類混合指示劑某種指示劑加入另種惰性染料組

例採用性紅與甲基藍混合配製指示劑配比1∶1混合指示劑ph=7.0呈現藍紫色其酸色藍紫色鹼色綠色變色敏銳

第六節元酸鹼滴定

滴定曲線作用:

(1)確定滴定終點消耗滴定劑體積;

(2)判斷滴定突躍;

(3)確定滴定終點與化計量點差

(4)選擇指示劑;

、強鹼滴定強酸

例:0.1000

mol/l

naoh

溶液滴定

20.00

ml0.1000

mol/l

hcl溶液

a.滴定前加入滴定劑(naoh)體積

0.00

ml:0.1000

mol/l

鹽酸溶液ph=1

b.滴定加入滴定劑體積

18.00

ml:[h+]

=0.1000

??(20.00-18.00)/(20.00+18.00)

=5.3

??10-3

mol/l

溶液ph=2.28

c.加入滴定劑體積

19.98

ml:(離化計量點差約半滴)

?[h+]=c??vhcl/v

=0.1000??(20.009.98)/(20.00+19.98)

=5.0??10-5mol/l

溶液ph=4.3

d.化計量點即加入滴定劑體積20.00ml,反應完全

[h+]

=10-7mol/l,

溶液ph=7

e.化計量點

加入滴定劑體積20.02,量0.02ml(約半滴)

[oh-]

=nnaoh/v

=0.1000??0.02)/(20.00+20.02)

=5.0??10-5mol/l

poh=4.3

ph=14-4.3=9.7

滴加體積:0-19.98ml;dph=3.4

滴加體積:19.98-20.02ml;dph=5.4

滴定突躍

強鹼滴定強酸滴定曲線討論:

a.指示劑變色點(滴定終點)與化計量點並

定相同相差超±0.02ml

相誤差超±0.1%符合滴定析要求

b.滴定程溶液總體積斷增加計算

應注意二、強鹼滴定弱酸

例:0.1000mol/l

naoh

溶液滴定20.00ml

0.1000mol/l

hac溶液

繪製滴定曲線,通用簡式計算溶液ph值

a.滴定始前元弱酸(用簡式計算)

ph=2.87

與強酸相比滴定始點ph抬高

b.化計量點前

始滴定溶液即變hac(ca)-naac(cb)

緩衝溶液;

按緩衝溶液ph進行計算

加入滴定劑體積

19.98

ml:ca=

0.02??0.1000/(20.00+19.98)

=5.00??10-5mol/l

cb=19.98??0.1000/(20.00+19.98)

=5.00??10-2

mol/

l[h+]=ka??ca/cb=10-4.74[5.00??10-5/(5.00??10-2)]

=1.82??10-8

溶液ph=7.74

c.化計量點

hac共軛鹼naac(弱鹼)濃度:

cb=20.00??0.1000/(20.00+20.00)

=5.00??10-2mol/l

溶液呈鹼性需要用pkb進行計算

pkb=14-pka

=14-4.74=9.26

[oh-]=(cb??kb)1/2=(5.00??10-2

??10-9.26)1/2

=5.24??10-6mol/l

溶液poh=5.28

ph=14-5.28=8.72

d.化計量點

加入滴定劑體積

20.02

ml[oh-]=(0.1000??0.02)/(20.00+20.02)

=5.0??10-5mol/l

poh=4.3

ph=14-4.3=9.7

滴加體積:0-19.98ml;dph=7.74-2.87=4.87

滴加體積:19.98-20.02ml;dph=9.7-7.7=2

滴定始點ph抬高滴定突躍範圍變

弱酸滴定曲線討論:

(1)滴定前弱酸溶液部電離與強酸相比曲線始點提高;

(2)滴定始溶液ph升高較快由於ac-產同離效應使hac更難離解[h+]降低較快;

(3)繼續滴加naoh溶液形緩衝體系曲線變化平緩;

(4)接近化計量點溶液剩餘hac已少ph變化加快

(5)化計量點前產ph突躍與強酸相比突躍變;

(7)甲基橙指示劑能用於弱酸滴定;

(8)隨著弱酸pka變突躍變pka10-9左右突躍消失;

(9)直接滴定條件:

cka≥10-8

用0 1000mol l氫氧化鈉溶液滴定0 1000甲酸,計算化學計量點的PH值

甲酸根水解常數kh kw ka 5.56x10 11,coh 0.05kh 0.5 1.67x10 6moll poh 5.78,ph 8.22。水是一種極弱的電解質,可以發生微弱的電離,其電離方程式為 2h o h o oh 簡寫為h o h oh 是乙個吸熱過程。水的電離受溫度影響,加酸加鹼都能...

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