磷酸的電位滴定

磷酸的電位滴定當前第1頁\共有17頁\編于星期一\8點

一、實驗?zāi)康?/p>

1．掌握電位滴定法的操作及確定計量點的方法;

2．學(xué)習(xí)用電位滴定法測定弱酸pKa的原理及方法。

當前第2頁\共有17頁\編于星期一\8點電位滴定法的特點：

1.終點確定沒有主觀性，不存在觀測誤差，結(jié)果更準確。2.可進行有色液、混濁液及無合適指示劑的樣品溶液測定。3.可用于弱酸或弱堿的離解常數(shù)、配合物穩(wěn)定常數(shù)等熱力學(xué)常數(shù)的測定。4.易實現(xiàn)連續(xù)、自動和微量滴定，數(shù)據(jù)處理費時。電位滴定法屬于滴定分析，根據(jù)滴定過程中電池電動勢的突變來確定終點。電位突躍代替了指示劑的變色。當前第3頁\共有17頁\編于星期一\8點磷酸(H3PO4)的電位滴定是以NaOH標準溶液為滴定劑，隨滴定劑NaOH的不斷加入，被測物H3PO4與滴定劑NaOH發(fā)生反應(yīng)，溶液的pH值不斷變化。

以加入的NaOH的體積V為橫坐標，相應(yīng)的pH值為縱坐標則可繪制pH-V滴定曲線

從曲線上不僅可以確定滴定終點，而且也能求算pKa1以及pKa2。二、實驗原理

當前第4頁\共有17頁\編于星期一\8點磷酸H3PO4為多元酸，在水溶液中分步離解H3PO4+H2O=H3O++H2PO4-當用NaOH標準溶液滴定到[H3PO4]=[H2PO4-]時，即半中和時，溶液中氫離子濃度就是電離平衡常數(shù)Ka1Ka1＝[H+]，pKa1=pH第一半中和點對應(yīng)的pH值即為pKa1當前第5頁\共有17頁\編于星期一\8點繼續(xù)用Na0H標準溶液滴定H2PO4-=H3O+

+HP042-當用NaOH標準溶液滴定到[HPO42-]=[H2PO4-]時，即半中和時，溶液中氫離子濃度就是電離平衡常數(shù)Ka2此時的Ka2＝[H+]，即pKa2=pH故第二半中和點體積對應(yīng)的pH值即為pKa2當前第6頁\共有17頁\編于星期一\8點

Na0H(0.1mol／L)滴定H3PO4(0.1mol／L)的電位滴定曲線繪制pH—V滴定曲線，確定化學(xué)計量點，化學(xué)計量點一半的體積(半中和點的體積)對應(yīng)的pH值，即為H3PO4的pKa。三切線法當前第7頁\共有17頁\編于星期一\8點三、儀器及試劑MP511型pH計復(fù)合電極電磁攪拌器NaOH標準溶液(0.1021mo1／L)磷酸樣品溶液當前第8頁\共有17頁\編于星期一\8點6743521工作電池指示電極參比電極待測溶液H3PO4根據(jù)滴定過程中化學(xué)計量點附近的電位突躍來確定終點滴定裝置連接示意圖滴定劑0.1021mol/LNaOH當前第9頁\共有17頁\編于星期一\8點(-)Ag,AgCl︱HCl溶液︱膜︱H+(x)‖KCl(飽和)︱Hg2Cl2,Hg(+)

外參比電極

玻璃膜

內(nèi)參比電極

指示電極

待測溶液

電極組成當前第10頁\共有17頁\編于星期一\8點多孔固體飽和KCl溶液（參比電極的內(nèi)部溶液）0.1mol/LHCl溶液（內(nèi)參比溶液）Ag-AgCl電絲（內(nèi)參比電極）Hg-Hg2Cl2電絲（外參比電極）H+選擇性玻璃膜

電極構(gòu)造復(fù)合pH電極將玻璃電極和甘汞電極組合在一起，構(gòu)成單一電極體。優(yōu)點：體積小，堅固，耐用，有利于小體積溶液pH測定當前第11頁\共有17頁\編于星期一\8點四.實驗步驟一.用pH=4.00標準緩沖溶液校準pH計二.移取0.1mol/LH3PO410mL于100mL燒杯，加10mL水(記錄pH)三.NaOH滴定：每次1.00mL，8次，分別記pH每次0.50mL至pH=3.2每次0.10mL至pH>6.0每次1.00mL至pH>7.0

用pH=9.18的標準緩沖溶液校準pH計

每次1.00mL至pH>8.0滴一次0.50mL，記pH每次0.10mL至pH=10.8每次1.00mL至pH=11.4

當前第12頁\共有17頁\編于星期一\8點加入NaOH的體積V/mLpH計讀數(shù)△pH△V△pH/△V△2pH/△V2

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:::H3PO4電位滴定數(shù)據(jù)處理表錯位對齊表格一階微商二階微商當前第13頁\共有17頁\編于星期一\8點1．按表中記錄的NaOH標準溶液體積及相應(yīng)的pH值，pH—V法作圖求出第一化學(xué)計量點消耗的NaOH溶液體積，計算磷酸溶液的確切濃度。

2.根據(jù)第一、第二半中和點所消耗NaOH的體積，

由pH—V曲線找出第一個與第二個半中和點對應(yīng)的pH值，計算磷酸的Ka1和Ka2。當前第14頁\共有17頁\編于星期一\8點

電動勢E與pH的關(guān)系結(jié)論:在一定條件下（pH1～12）,

電動勢E與pH成線性關(guān)系Nernst方程當前第15頁\共有17頁\編于星期一\8點pH計的使用1）接入電源，按<ON/OFF>鍵開機。2）按<CAL>鍵儀器進入較準模式，屏幕顯示閃爍的“CAL1”,提示進入第一點較準。3）

將pH電極在純水中洗凈并吸干，浸入pH6.86緩沖溶液中，等測量值穩(wěn)定并且顯示“”圖標時，再按<CAL>鍵，屏幕顯示閃爍的“6.86”，幾秒鐘后較準完成，顯示穩(wěn)定的pH值和閃爍的“CAL2”圖標，進入第二點較準。4）將pH電極在純水中洗凈并吸干，浸入pH4.00緩沖溶液中，等測量值穩(wěn)定并且顯示“”圖標時，再按<CAL>鍵，LCD顯示閃爍的“4.00”，幾秒鐘后較準完成。