儀器分析實(shí)驗(yàn)磷酸的電位滴定

1、儀器分析實(shí)驗(yàn),儀器分析實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)目的,1 通過實(shí)驗(yàn)，掌握各種分析儀器的基本原理和基本結(jié)構(gòu)； 2 掌握光譜分析、色譜分析和電化學(xué)分析的基本分析方法； 3 學(xué)會(huì)分析數(shù)據(jù)的處理方法，培養(yǎng)動(dòng)手能力、分析問題和解決問題的能力,學(xué)時(shí)：32學(xué)時(shí) 教材：自編 教學(xué)形式：在老師的指導(dǎo)下，學(xué)生獨(dú)立完成（或合作完成）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 成績(jī)與考核方法：平時(shí)100%。其中實(shí)驗(yàn)報(bào)告40%、操作40%、實(shí)驗(yàn)測(cè)試10%，態(tài)度 10%，百分記分,實(shí)驗(yàn)課具體要求,1 預(yù)習(xí) 預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)，儀器的操作與使用。 2. 實(shí)驗(yàn) 熟悉儀器設(shè)備使用方法，按規(guī)程操作；要準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，有問題要及時(shí)和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師交流；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后請(qǐng)老師檢查數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)

2、完成后整理儀器設(shè)備，清潔實(shí)驗(yàn)室并填寫值日記錄,實(shí)驗(yàn)一 磷酸的電位滴定,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）掌握電位滴定的方法及確定等當(dāng)點(diǎn)的方法。（2）學(xué)會(huì)用電位滴定法測(cè)定弱酸的pKa,二、實(shí)驗(yàn)原理 電位滴定法屬于滴定分析，只是改變了指示終點(diǎn)的方法。是根據(jù)滴定過程中，電池電動(dòng)勢(shì)的突變來確定終點(diǎn)的方法 電位滴定法裝置及操作都較一般的容量滴定麻煩，但對(duì)某些一般容量滴定不能進(jìn)行的滴定(eg. 被測(cè)液渾濁、有顏色或無適當(dāng)指示劑等)可用電位滴定法測(cè)定。 用電位滴定法測(cè)定一些電離平衡常數(shù)，如弱酸的pKa等，也很有實(shí)用意義,二、實(shí)驗(yàn)原理(續(xù)） 磷酸的電位滴定是以NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液為滴定劑，將復(fù)合電極（含甘汞電極和玻璃電極）插入溶

3、液中組成原電池，隨滴定劑的不斷加入，被測(cè)物與滴定劑發(fā)生反應(yīng)，溶液的pH值不斷變化，以加入的滴定劑體積（NaOH的體積）為橫坐標(biāo)，相應(yīng)的pH值為縱坐標(biāo)則可繪制pH-V滴定曲線，曲線確定滴定終點(diǎn)，也可以采用一級(jí)微商法pH/V-V，或二級(jí)微商法2pH/V2-V確定終點(diǎn)，用電位滴定法繪制NaOH溶液滴定磷酸的pH-V曲線，從曲線上不僅可以確定滴定終點(diǎn)，而且也能求算磷酸的濃度，pKa1以及pKa2,H3PO4在水溶液中是分步離解的，即 當(dāng)用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到H3P04=H2PO4-時(shí)，根據(jù)(1)式，此Ka1H+ ，即pKa1=pH。故1/2Veq1(第一半中和點(diǎn))對(duì)應(yīng)的pH值即為pKa1,當(dāng)繼續(xù)用N

4、a0H標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到H2P04=HPO42- 時(shí)， 由于H2PO4- = H+HP042- H+ HPO42- Ka2= H2PO4 (2) 根據(jù)(2)式，此時(shí)的Ka2H+，即pKa2=pH，故第二半中和點(diǎn)體積對(duì)應(yīng)的pH值即為pKa2。 電位滴定可以用來測(cè)定某些弱酸或弱堿的離解平衡常數(shù),Na0H(01molL)滴定H3PO4(01molL) 電位滴定曲線,三、儀器及試劑,25型pH計(jì) 復(fù)合電極 電磁攪拌器。 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液(01mo1L) 磷酸樣品溶液 鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)緩沖液,四、 操作步驟 1 pH計(jì)的使用 1）預(yù)熱與調(diào)溫： 安裝電極，選擇開關(guān)撥至pH擋，并將儀器補(bǔ)償按鈕旋至溶液的溫度值

5、 2） 定位：打開儀器電源，將電極插入pH=6.86的磷酸鹽緩沖液，調(diào)節(jié)定位旋鈕，使顯示器顯示該標(biāo)準(zhǔn)緩沖液在測(cè)定溫度下的pH 3） 調(diào)斜率 ：將電極取出，用蒸餾水清洗，用吸水紙吸干后插入pH=4.00左右的鄰苯二甲酸氫鉀緩沖液中，用“斜率”旋鈕調(diào)節(jié)至該標(biāo)準(zhǔn)緩沖液的標(biāo)示pH值。 4） 反復(fù)進(jìn)行（2）、（3）兩步，直至不用調(diào)節(jié)而能直接讀出準(zhǔn)確的值。 以后所有的測(cè)量中均不再調(diào)節(jié)“定位”和“斜率”按鈕 5） 測(cè)定：將電極取出，用蒸餾水清洗，用吸水紙吸干后插入待測(cè)溶液中，此時(shí)的讀數(shù)便是該溶液的pH值。 6） 測(cè)量結(jié)束后取出電極，用水洗凈，再按電極保養(yǎng)要求放至合適的地方,2 磷酸的滴定 1）滴定與記錄PH

6、值 精密量取磷酸樣品溶液10.00m1，置100m1燒杯中，加蒸餾水10m1，放入攪拌棒，插入復(fù)合電極。開啟電磁攪拌器，在溶液不斷攪拌下，用Na0H標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.1mo1L)滴定。開始時(shí)每加2m1，記錄pH值。在接近等當(dāng)點(diǎn)時(shí)(加入相同NaOH液時(shí)引起溶液的pH值變化逐漸增大)，每次加入標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積逐漸減小，在等當(dāng)點(diǎn)前后若干滴時(shí)，每加入一滴(約005m1) 即記錄一次pH值。每次加入的體積最好相等，這樣在數(shù)據(jù)處理時(shí)較為方便。繼續(xù)滴定至已過第二個(gè)等當(dāng)點(diǎn)為止。 2）作圖求磷酸濃度 按pHV，pHVV（平均）法作圖確定出等當(dāng)點(diǎn)，并計(jì)算磷酸溶液的確切濃度。 3）計(jì)算磷酸的Ka1和Ka2。 由pHV曲線

7、找出第一個(gè)等當(dāng)點(diǎn)前半中和點(diǎn)的pH值，以及第一個(gè)等當(dāng)點(diǎn)與第二個(gè)等當(dāng)點(diǎn)間半中和點(diǎn)的pH值，計(jì)算磷酸的Ka1和Ka2,Na0H(01molL)滴定H3PO4(01molL) 電位滴定曲線,1按下表記錄NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液體積及相應(yīng)的pH值，并按pHVV（平均）法作圖求出第一、第二等當(dāng)點(diǎn)消耗的NaOH溶液體積。確定出等當(dāng)點(diǎn)，并計(jì)算磷酸溶液的確切濃度。 2. 根據(jù)第一、第二半中和點(diǎn)所消耗滴定劑的體積， 由pHV曲線找出第一個(gè)等當(dāng)點(diǎn)前半中和點(diǎn)的pH值，與第二個(gè)等當(dāng)點(diǎn)間半中和點(diǎn)的pH值計(jì)算磷酸的Ka1和Ka2,求H3PO4的摩爾濃度。 C NaOH Veq1 CH3PO4= 10.00 式Veq 1為第一等當(dāng)點(diǎn)

8、所消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,注意事項(xiàng),1 定位調(diào)斜率之后，用洗瓶沖洗玻璃電極并用濾紙片輕輕吸干玻璃電極上的水。 2 電位滴定的測(cè)點(diǎn)分布，應(yīng)控制在等當(dāng)點(diǎn)前后密些，在遠(yuǎn)離等當(dāng)點(diǎn)疏些，并且在接近等當(dāng)點(diǎn)附近時(shí)，每次加入量保持一致（eg:0.05ml)便于數(shù)據(jù)處理和繪制滴定曲線。 3 滴定劑的加入，發(fā)生中和反應(yīng)是迅速的，但電極響應(yīng)是有一定時(shí)間的，所以應(yīng)在滴加標(biāo)準(zhǔn)溶液平衡后讀數(shù)（PH值不變時(shí)）。 4 用滴定管加入少量滴定劑，不可用洗瓶沖洗滴定管尖端，以免滴定液被稀釋而影響滴定突躍。 5 攪拌速度不宜太快，以免溶液濺失,六、思考題 1通過實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)處理，你如何體會(huì)等當(dāng)點(diǎn)前后若干滴時(shí)加入的小份體積以數(shù)量相等為好? 2試評(píng)價(jià)你求得的Ka值的準(zhǔn)確度。 3若用電位滴定法進(jìn)行非水溶液滴定時(shí)，氧化還原滴定、沉淀滴定及絡(luò)合滴定應(yīng)各選擇何種指示電極和參比電極,實(shí)驗(yàn)二 硅膠粘合薄層的活度測(cè)定,鋪板：5g硅膠+13mlCMC-Na液，用玻棒攪勻，調(diào)成糊狀，倒在玻璃板上晃動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃板，使其均勻流布于整塊玻璃板，將玻璃板平放晾干，然后于110C活化半小時(shí)至1小時(shí)，置干燥器儲(chǔ)存?zhèn)?/p>