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酸鹼中和滴定

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酸鹼中和滴定是一種化學測量方法,係以強酸或強鹼滴定鹼或酸溶液,由儀器測定的滴定曲線圖或指示劑(非反應物質)顏色變化判定滴定終點,它可以粗略地測定出未液濃度的方法,也是延續至今最基礎簡單的實驗方式。

基本原理

根據反應:

可得反應物的物質的量關係:

可得到計算式

實驗儀器

實驗步驟

準備

  • 洗滌
  • 裝液
  • 趕氣泡
酸式滴定管:快速放液
鹼式滴定管:滴定管尖嘴朝上,放液
  • 調節液面,並記錄初始刻度

滴定

左手操作滴定管,右手旋搖錐形瓶,眼看錐形瓶顏色變化。

滴定至顏色發生特定變化,再等待30秒顏色無變化後進入下一步。

複滴

應至少進行2~3次,取平均值,以減小誤差。

計算

假設使用30mlHCl(已知濃度1M)滴定60mlNaOH的話 則計算如下:

30除以1000(L)乘以1(濃度)=60除以1000(L)乘以M(NaOH)再乘上1(係數i)

即求出NaOH的濃度為0.5

但有些時候可能係數i不會是1(I範圍落在0以上、1924.3左右以下)

而係數i 則是反應式中的莫耳數比(由於計算時當量數必須相等)

此題為一比一的比例

誤差分析

中和滴定中,由於操作不當可能產生的誤差及對測定值的影響(偏高或偏低)如下(以酸滴定鹼為例):

  1. 滴定前,在用蒸餾水清洗滴定管後用滴定液潤洗。由於滴定管內存有少量水,使標準酸濃度降低,則消耗標準酸的體積增大,測得的鹼濃度偏高。
  2. 滴定前,滴定管尖端有氣泡、滴定後氣泡消失,說明一部分酸溶液用於填充氣體所占體積,則消耗標準酸的體積增大,測得的鹼濃度偏高。
  3. 滴定前,用待測液潤洗錐形瓶。這樣處理過的錐形瓶再盛裝一定體積的待測液時,使錐形瓶內待測液的物質的量增加,則消耗標準酸的體積增大,測得的鹼濃度偏高。
  4. 取待測液時,移液管用蒸餾水洗滌後未用待測液潤洗。移液管內壁有水存在,將待測液稀釋,則消耗標準酸的體積減小,測得的鹼濃度偏低。
  5. 取液時,將移液管尖端的殘留液吹入錐形瓶中。在製作移液管時已考慮到留在移液管尖端的殘留液不包含在應有的體積數之內,若將其吹入錐形瓶中,則鹼體積增大,消耗標準酸的體積增大,測得的鹼濃度偏高。
  6. 讀酸體積的刻度時,滴定前平視,滴定後俯視,滴定讀出的酸體積偏小,鹼濃度偏低。
  7. 若用甲基橙做指示劑,最後一滴酸滴入使溶液由橙色變為紅色。當溶液變為橙色時已達滴定終點,若溶液變為紅色,說明酸過量,則消耗標準酸的體積增大,測得的鹼濃度偏高。
  8. 滴定過程中,因用力振盪錐形瓶,使少量溶液濺出,則消耗標準酸的體積減小,測得的鹼濃度偏低。
  9. 滴定後滴定管尖端掛有液滴未滴入錐形瓶中,但已被讀數,增大了酸的體積,則測得的鹼濃度偏高。
  10. 滴定前仰視讀數,滴定後正確讀數,因而實際使用的酸的體積比讀出的酸的體積偏大,酸的體積相當於減小,則測得的鹼濃度偏低。

但是,有些操作並不影響測定的結果,如滴定前用蒸餾水將盛在錐形瓶中的待測液稀釋,雖然待測液變稀,但其溶質的物質的量未變,所消耗酸的體積未變,則測得的鹼濃度不變。[1]

注意事項

  • 滴定管讀數必須讀到小數點後兩位
  • 滴定途中溫度保持在溶液沸點冰點相差19°C為佳。

參考資料

  1. ^ 青島市普通教育教研室。《新課堂同步學習與探究·高中化學(化學反應原理 選修)》。青島:青島出版社,2008年:115-116[2008年11月22日]。ISBN 978-7-5436-0797-2