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酸碱滴定曲线方程和滴定曲线(一)

发布时间:2018-04-14 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:3139

(一)酸碱滴定曲线方程

上文已经给出了pH值计算的精确通用计算公式(7-17),通过该式很容易写出滴定任意酸碱系统的酸碱滴定曲线方程。例如我们要写出强碱滴定一元弱酸的滴定曲线方程:假定以浓度为c的NaOH标准溶液,滴定浓度为c0、体积为V0的HB。当加入体积为V的NaOH,按式(7-17)可得:

[H+]-[OH-]+cV/(V+V0)-[c0V0/(V+V0)][Ka/([H+]+Ka)]=0

以(V+V0)/c0V0乘等式两边得:

[(V+V0)/c0V0]([H+]-[OH-])+cV/c0V0-Ka/([H]+Ka)=0

∵Φ=cV/c0V0

∴Φ[(V+V0)/c0V0]([OH-]-[H+])+δB-            (7-18)

式(7-18)即为强碱滴定一元弱酸的滴定曲线方程。

下面给出利用式(7-17)写出的滴定任意混酸或任意混碱系统的通用滴定曲线方程:

式(7-19)中,c为强碱标准溶液浓度,V为滴定剂体积,ca为试样中强酸的浓度,cj为试样中第j种弱酸的浓度,N为存在弱酸的数目,V0为试样的原始体积,Qj与式(7-17)含义相同。

式(7-20)中,c为强酸标准溶液浓度,V为滴定剂体积,cb为试样中强碱的浓度,ci为试样中第i种弱碱的浓度,M为存在弱碱的数目,V0为试样的原始体积,Qi与式(7-17)含义相同。

当指定滴定剂体积V值后,利用上两式就可以计算出对应的pH值,将计算所得的pH值对V或Φ作图,即可绘制出S形酸碱滴定曲线。

(二)酸碱滴定曲线

利用通用滴定曲线方程可以绘制出不同滴定类型的滴定曲线。

从以上列举的各类滴定曲线可以归纳出以下规律:

(1)滴定曲线的形状在滴定开始时比较平坦,随着滴定的进行,逐渐向上倾斜,在化学计量点前后,曲线垂直上升,表明溶液pH值有突然的改变,以后曲线又比较平坦,这个特点在图7-5强碱滴定强酸的滴定曲线上反映最为突出。从图上1'→2',此时HCl被滴定了90%,而pH值仅从1.00→2.28;从4'→5',此时HCl被滴定从99.9%→100.1%,即相当于加了一滴(0.04mL)标准溶液,而PH从4.39→9.70(图中标的值是未经体积校正的值,此处的PH值是经过体积校正的值),改变了5.31个PH值单位;过了化学计量点从7'→8',溶液PH值由过量NaOH决定,PH值从11.7→12.50。在化学计量点前后0.1%,这种PH值的突然改变称为滴定突跃,突跃所在的PH范围称滴定突跃范围。

图7-5强碱滴定强酸

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