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1、第三單元 物質的檢測 2021年 3月 23日星期二 課題二 物質含量的測定 2、原理: 酸堿中和滴定是以酸堿中和反應為基礎的,反應的實 質是: H+OH-=H2O 即酸提供的氫離子總數 (nH+)等于堿提供的氫氧根總 數 (nOH-)。 用已知物質的量濃度的一元酸(標準溶液)滴定未知 物質的量濃度一元堿(待測溶液),則: cB= cAVA vB 一、酸堿中和滴定的原理 用已知物質的量濃度的酸(或堿)來測定未知物 質的量濃度的堿(或酸)的方法叫酸堿中和滴定。 1、定義: 3、 關鍵: 準確測定參加反應的兩種溶液的體積: V標準 和 V待測 準確判斷中和反應是否恰好進行完全 酸堿中和滴定的關鍵
2、指示劑的顏色發(fā)生突變并且半分鐘不變色即 達到滴定終點 常用酸堿指示劑有石蕊、酚酞、甲基橙,但用于酸 堿中和滴定的指示劑是酚酞和甲基橙。 石蕊試液由于變 色不明顯,在滴定時不宜選用。 1、指示劑顏色變化由淺到深,視覺更明顯。 2、用量: 23滴 3、顏色變化:酸色(或堿色) 自身色 二、酸堿指示劑的選擇 選擇原則:變色明顯,便于觀察; pH變色 范圍接近酸堿完全中和反應時溶液的 pH。 強酸強堿互滴用: 酚酞或甲基橙 強酸滴弱堿用: 甲基橙 強堿滴弱酸用: 酚酞 三、酸堿中和滴定 1. 儀器和試劑 酸式滴定管、堿式滴定管、滴定管夾、鐵架臺、 錐形瓶。標準溶液、未知(待測)溶液、酸堿 指示劑、蒸餾
3、水。 酸式滴定管 用來盛放酸性或氧化性溶液。 (酸、 Br2、 KMnO4等,不能盛放 NaOH、 Na2SiO3) 堿式滴定管 可盛放堿性物質或無氧化性的物質 錐形瓶 盛放待測溶液,有利于振蕩操作 2. 滴定操作 (1) 準備階段:潤洗、排氣泡、調整液面 (2) 滴定階段:讀數、滴定、確定終點、讀數 (3) 計算 cB= cAVA VB 3、滴定 ( 1)滴定管夾在夾子上,保持垂直 ( 2)右手持錐形瓶頸部,向同一方向作圓周運 動,而不是前后振動 ( 3)左手控制活塞(或玻璃球),注意不要把 活塞頂出 ( 4)滴加速度先快后慢,直至指示劑顏色突變 ( 5)滴定過程右手搖動錐形瓶,眼睛注視錐形
4、 瓶內溶液顏色變化 ( 6)滴定終點達到后,半分鐘顏色不變,再讀 數 一次滴定 二次滴定 三次滴定 終點讀數 起點讀數 用量差值 V標 NaOH V待 HCl C待 1 C待平均 CHCl= CNaOH . VNaOH V HCl 中和滴定( NaOHHCl )數據處理表格 四、數據處理 誤差分析直接利用中和滴定原理: C待 = C標 . V標 V待 滴定過程中任何錯誤操作都可能導致 C標 、 V標 、 V待 的誤差 但在實際操作中認為 C標 是已知的, V待 是 固定的,所以 一切的誤差都歸結為對 V標 的影 響 , V標 偏大則 C待 偏大, V標 偏小則 C待 偏小。 六、比色法 1、定
5、義: 以可見光作光源,以生成有色化合物的顯色反應為基 礎,通過比較或測量有色物質溶液顏色深度來確定待測組分含 量(濃度)的方法。 2、常用的比色法:目視比色法和光電比色法。 ( 1)常用的目視比色法是標準系列法,即用不同量的待測物標準 溶液在完全相同的一組比色管中,先按分析步驟顯色,配成顏色 逐漸遞變的標準色階。試樣溶液也在完全相同條件下顯色,和標 準色階作比較,目視找出色澤最相近的那一份標準,由其中所含 標準溶液的量,計算確定試樣中待測組分的含量。 試樣溶液也在 完全相同條件下顯色,和標準色階作比較,目視找出色澤最相近 的那一份標準,由其中所含標準溶液的量,計算確定試樣中待測 組分的含量。
6、2、 25ml滴定管 最小刻度為 0.1mL,其 精確度為 0.1mL,估計數 字可達 0.01mL。故用其測量時需估讀至 0.01mL,如 19.13mL。 量筒的精確度 量筒屬粗量器,其精確度 量筒的精確度 量筒屬粗量器,其精確度 二 . 量筒的精確度 量筒屬粗量器,其精確度 1、量筒屬粗量器,不需估讀 ,其精確度 0.1ml 。量筒的精確度 是指我們量液體時的最小區(qū)分度,不同量程的量筒有著不同的精 確度,量程越小其對應的精確度也就越高,具體精確度就是量筒 刻度線上的最小格。若量程為 5mL的量筒的最小刻度為 0.1mL, 其精確度為 0.1mL;若量程為 10mL的量筒的最小刻度為 0.
7、2mL, 其精確度為 0.2mL;量程為 50mL的量筒的最小刻度為 1mL,其 精確度為 1mL等等。常見的較精確的量筒只能記錄到小數點后一 位有效數值,如 7.2mL。 精確度計算有下列經驗公式:量筒精確度 =量程 /50 。例如 10ml量筒的精確度 =10ml/50=0.2ml 3、托盤天平屬粗量器 ,不需估讀 ,精確度為 0.1克 ,用于不太精確的 稱量。 (一)幾種常見儀器精確度 1、有效位數的確定 有效位數一般是從第一個非零數字到最后一個數 字的長度。 如 3.14是三位有效數字。 0.0050是兩位有 效數字。 5是精確數字,而 5.0是兩位有效數字。這里 要注意: 0.5和
8、0.50是不同的, 0.5的小數點后第一位 是近似值(可能是 0.45也可能是 0.54通過舍入得到 的),而 0.50的小數點后第二位是近似值(可能是 0.495也可能是 0.504通過舍入得到的)。 (二)有效數字 2、有效位數運算后的精度 有效數字乘除法運算得到的結果按最小有效數字 計算,且最后一位是不準確的。如一個 5位有效數字 12.345乘以一個兩位有效數字 0.50得到的結果只有兩 位有效數字 6.1725,由于小數點后第一位已經不準確 了,因此只能計為 6.2。 算例說明: 如果 0.50是 0.495通過舍入得到的,那么 12.345x0.495 6.11 如果 0.50是
9、0.504通過舍入得到的,那么 12.345x0.504 6.22 加減法運算按“準確位加減準確位得準確位,準 確位加減近似位得近似位,近似位加減近似位得近似 位”的原則來判斷有效位數。 該原則很容易理解。如 123.45 6.7891得到的數字應該是 130.24是一個 5位 有效數字;由于小數點后第二位已經不準確了,因此 后面的有效數字沒有意義,只需取到小數點后兩位。 又如: 123.46-123.45得到的數字應該是 0.01只有一位 有效數字。又如: 123.0 0.005678得到的仍然是 123.0。在后面的兩個例子得到很有趣的結論:一是 減法可能降低計算精度(得到的有效位數減少)
10、,二 是小數加到大的有效數字中可能對結果沒有影響。 3.計算結果的精度問題 由上述演算得到以下結論: a)對于加減法,控制精度的方法采用大家熟悉的 保留小數點后幾位的辦法是正確的。 b)對于乘除法,必需采用有效位數的概念,這樣 才能得到相對準確的結果。 ( 2)光電比色法是在光電比色計上測量一系列標準 溶液的吸光度,將吸光度對濃度作圖,繪制工作曲線, 然后根據待測組分溶液的吸光度在工作曲線上查得其 濃度或含量。 3、比色法的優(yōu)缺點 【 思考與交流 】 滴定法是適用于常量組分測定的分析法,與比色 法相比,它有哪些特點? 1標準液是用比色法定量測定待測液所含待測溶質的量的依 據,所配標準液的物質的量濃度是比較準確的。所以對儀器的精 確度要求較高。而待測液的濃度要經與標準液比色后確定,因此 待測液的配制對儀器的精確度要求不高。 2可設計用強氧化劑氧化硫酸亞鐵銨來檢驗其穩(wěn)定性,操作 步驟如下: ( 1) 取以上實驗所配同樣體積的待測液,倒入大試管中,加 入一定量的新制氯水,振蕩后觀察溶液顏色變化。將反應后的溶 液與標準色階比較,如溶液顏色加深,說明硫酸亞鐵銨可被強氧 化劑氧化。 ( 2) 可選用其他強氧化劑氧化硫酸亞鐵銨溶液,觀察實驗現 象并得出實驗結論 【 思考與交流 】