一、实验目的
1、熟悉电位滴定的基本原理和操作技术; 2、学习运用二级微商法确定滴定的终点。
二、实验原理
醋酸为有机酸(Ka1.8105),与NaOH的反应为:HAcNaOHNaAcH2O。用与已知浓度的NaOH滴定未知浓度的HAc溶液在终点时产生pH(或mV)值的突跃,因此根据滴定过程中pH(或mV)值的变化情况来确定滴定的终点,进而求得各组份的含量。
滴定终点可由电位滴定曲线(指示电极电位或该原电池的电动势对滴定剂体积作图)来确定,也可以用二次微商曲线法求得。二次微商曲线法是一种不需绘图,而通过简单计算即可求得滴定的终点,结果比较准确。这种方法是基于在滴定终点时,电位对体积的二次微商值等于零。
例:用下表的一组终点附近的数据,求出滴定终点 滴定剂 的体积 V/mL 24.10 24.20 24.30 24.40 24.50 24.60 电动势 EV △E 0.011 0.039 0.083 0.024 0.011 △V 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 EV 2EV2 0.183 0.194 0.233 0.316 0.340 0.351 0.11 0.39 0.83 0.24 0.11 +2.8 +4.4 -5.9 -1.3 EE2VV12表中E V2V加入△V为等体积,在接近滴定终点时。
2E从表中的数据可知,滴定终点在24.30mL与24.40mL之间。 2V设: (24.30+X)mL时为滴定的终点
2E0 即为滴定终点。 2VEE2V2V1E0 则有:
VV22EVV V终V222EEV2V2V-即: V终=24.3+24.4024.304.4
4.45.9 所以在滴定终点时滴定剂的体积应为: V终24.34(mL)
三、仪器和试剂
1、仪器 酸度计(含复合电极) 电磁搅拌器(含搅拌子) 滴定管
100µL进样器
铁架台(含滴定管夹) 2、试剂 邻苯二甲酸氢钾
NaOH溶液0.1mol/L:称取4g固体NaOH,加入新鲜的或煮沸的除去二氧化碳的蒸馏水,完全溶解后,定容至1L,充分摇匀(待标定)。
待测定的醋酸溶液
四、实验步骤
在指导下安装好实验仪器,并校正酸度计(见实验二)。 1、NaOH溶液浓度的标定
a、在称量瓶中以差减法称量邻苯二甲酸氢钾三份,每份0.4~0.6g,分别倒入200mL烧杯中,加入80~100mL的蒸馏水,放入干净的搅拌子。 b、调节至适当的搅拌速度(溶液应稳定而缓慢的转动),待邻苯二甲酸氢钾全部溶解后插入电极。开始每次加入滴定剂1.0mL,待电位稳定后,读取其值和相应的滴定剂体积,记录在表格里。随着电位差的增大(或减小),减少每次加入滴定剂的量。当电位差值变化迅速,即接近滴定终点时,每次加入0.1mL滴定剂(可以用100µL的注射器),当电位读数再次变化缓慢时,说明滴定终点已过,可以停止滴定。 2、未知试样的测定
a、用移液管取20.00mL未知浓度的醋酸溶液,于200mL的大烧杯中,再加入约100mL的蒸馏水,将此烧杯至于磁力搅拌器上,放入干净的搅拌子。最后把已清洗过并用滤纸吸干的复合电极插入溶液(注意:电极不能被搅拌子碰到)。
b、调节至适当的搅拌速度。开始每次加入滴定剂1.0mL,待电位稳定后,读取其值和相应的滴定剂体积,记录在表格里。随着电位差的增大(或减小),减少每次加入滴定剂的量。当电位差值变化迅速时,即接近终点时,每次加入0.1mL滴定剂并记录相对应的电位,当电位读数再次变化缓慢时,说明滴定终点已过,可以停止滴定。
c、重复测定两次,每次滴定结束后的电极、烧杯和搅拌子都要清洗干净。实验完毕后整理好仪器、器皿,放回原处。
五、数据处理
1、按前表格的形式从所记录的数据中找出有用的数据进行处理解。
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2、作E~V、△E/△V~V、△E/△V~V滴定曲线。 3、求出试样溶液中醋酸的浓度(mol/L),并计算相对标准偏差。
六、问题讨论
1、所使用的酸度计若不事先进行校正,结果是否会一样? 2、电位滴定的原理和依据是什么?
3、电位法滴定测定与用酚酞为指示剂的滴定中有什么区别?特点是什么?
附:实验数据记录 滴定XgKHCHO所用NaOH的体积 X= X= X= 滴定20.00ml醋酸所用NaOH的体积
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