滴定曲線

滴定曲線

(見容量分析)過程中溶液性質。滴定曲線大致:①用濃度的對數函數表示(如圖1和圖2 中的pH和pZn,p即常用對數的負值)。由曲線等當點附近的變化,可以判定能否用指示劑確定終點,並據此選擇合適的指示劑;用正比於濃度的某種性質表示,滴定曲線是兩條直線,只是在等當點附近有些彎曲,由兩直線(或其延長線)的交點確定終點。儀器分析方法確定終點大多是這種情況。

酸鹼滴定


滴定曲線中最重要的是酸鹼滴定(見酸鹼滴定法)曲線。圖1表示分別用 0.1Μ氫氧化鈉溶液滴定20毫升0.1Μ鹽酸、乙酸、硼酸的滴定曲線。
滴定曲線計算
滴定曲線計算
用氫氧化鈉滴定鹽酸時,在等當點附近,曲線幾乎是垂直線,表示加入少量氫氧化納時pH會發生很大的變化,稱為滴定突躍。在等當點前0.1%到等當點后0.1%之間,溶 液的pH由4.3變為9.7,相當於加入一滴氫氧化鈉溶液能使 H的濃度改變幾十萬倍。pH突躍範圍為4.3~9.7,此範圍很大,包括從弱酸性到弱鹼性區域。因此,在弱酸性範圍內變色的指示劑(如甲基橙甲基紅)和在弱鹼性範圍內變色的指示劑(如酚酞)都適用。由於滴定曲線突躍大,終點變色敏銳。
乙酸為弱酸(,Ka為離解常數),其 pH突躍範圍為7.7~9.7,只有兩個pH單位,且處於弱鹼性範圍內,應選用在鹼性範圍內變色的指示劑,如酚酞。如果用甲基橙為指示劑,在滴定終點時,被中和的乙酸大約只有30%,且變色緩慢。
如果用氫氧化鈉滴定更弱的硼酸(),在等當點附近,曲線很平,幾乎沒有突躍,就是說,加入大量氫氧化鈉溶液時pH的變化很小,即使找到在等當點變色的指示劑,顏色變化也必定是極其緩慢的,實際上將無法確定終點。
用酸滴定鹼的情況與鹼滴定酸類似,強酸滴定弱鹼的突躍範圍處於酸性範圍內,被滴定的鹼越弱,突躍越小,就難以用指示劑確定終點。為使突躍加大,一般選強酸、強鹼為滴定劑,而且濃度不能太小。
其他各類滴定曲線與酸鹼滴定曲線類似,只是表示的方法不同。在絡合滴定(見絡合滴定法)曲線(圖 2)中,以pΜ代替pH(Μ為金屬離子濃度);在沉澱滴定(見沉澱滴定法)曲線中,也以pΜ代替pH;在氧化還原滴定(見氧化還原滴定法)曲線中,則以電位E代替pH。

滴定計算


滴定曲線計算
滴定曲線計算
滴定曲線可由計算求得,也可通過測定電位直接得到。用指示 劑變色確定終點利用了等當點附近離子濃度的較大變化,只有在反應比較完全和pH突躍範圍大時變色才明顯。如果因其反應完全度低、突躍太小,可利用其他性質,如電導、吸光度的變化作測定,稱為電導滴定(見電導分析法)和光度滴定。兩法中記錄整個滴定過程中溶液性質的變化,由兩條直線(或其延長線)的交點確定終點(圖3)。如果反應比較完全,則等當點及其附近的點都在兩條直線上;對反應完全度較差的滴定,等當點及其附近的點雖然不在兩條直線上,但由兩條直線的延長線相交,仍可較準確地確定終點。