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【我们不一YOUNG】化学分析--水溶液酸碱中和法(中和法)1
symmacros
2024/07/27
私聊
食品添加剂
化学分析
--
水溶液酸碱中和法(中和法)
1
一、定义
以酸碱中和反应为基础的容量分析法称为酸碱中和法(亦称酸碱滴定法)。
二、原理
以酸(碱)滴定液,滴定被测物质,以指示剂或仪器指示终点,根据消耗滴定液的浓度和毫升数,可计算出被测药物的含量。
反应式:
H+
+
OH-
→
←
H2O
三、酸碱指示剂
(一)指示剂的变色原理
常用的酸碱指示剂是一些有机弱酸或弱碱,它们在溶液中能或多或少地电离成离子,而且在电离的同时,本身的结构也发生改变,并且呈现不同的颜色。
弱酸指示剂
HIn
→
←
In-
+
H+
酸式色
碱式色
弱碱指示剂
InOH
→
←
In+
+
OH-
碱式色
酸式色
(二)指示剂的变色范围
以弱酸指示剂为例:
指示剂的变色范围是:
pH= pKHIn
± 1
式中表示,
pH
值在
pKHIn
+
1
以上时,溶液只显指示剂碱式的颜色;
pH
值在
pKHIn
-
1
以下时,溶液只显酸式
的颜色。
PH
在
pKHIn
-
1
到
pKHIn
+
1
之间,我们才能看到指示剂的颜色变化情况。
(三)影响指示剂变色范围的因素
影响指示剂变色范围的因素主要有两方面:一是影响指示剂常数
KHin
的数值,因而移动了指示剂变色
范围的区间。这方面的因素如温度、溶剂的极性等,其中以温度的影响较大。另一方面就是对变色范围宽
度的影响,如指示剂用量、滴定程序等。
1.
温度:指示剂的变色范围和
KHin
有关,而
KHin
与温度有关,故温度改变,指示剂的变色范围也随之改
变。因此,一般来说,滴定应在室温下进行。如果必须在加热时进行,则对滴定液的标定也应在同样条件
下进行。
2.
指示剂的用量:
(
1
)对于双色指示剂,如甲基红,指示剂用量少一些为佳,因为从指示剂变色的平衡关系可以看出:
HIn
→
←
In-
+
H+
,如果溶液中指示剂的浓度小,则在单位体积溶液中
HIn
为数不多,加入少量滴定液即可使之几乎完全变为
In-
,因此颜色变化灵敏;反之,指示剂浓度大时,发生同样的颜色变化所需滴定液的量也较多,致使终点时颜色变化不敏锐。
(
2
)同理,对于单色指示剂,指示剂用量偏少时,终点变色敏锐。但如用单色指示剂滴定至一定
pH
,则需严格控制指示剂的浓度。因为一种单色指示剂,其酸式色
Hin
无色,碱式色
In-
离子有色,故颜色深
度仅决定于
[In-]
:
KHIn
[In-] = ——[HIn]
[H+]
若氢离子浓度维持不变,在指示剂的变色范围内,溶液的颜色深度随指示剂浓度的增加而加强。因此,用单色指示剂,如酚酞滴定至一定
pH
值,必须使终点时溶液中指示剂浓度与对照溶液中的浓度相同。
(
3
)此外,指示剂本身是弱酸或弱碱,也要消耗一定量的滴定液。因此,一般来说,指示剂用量少一些为佳,但也不宜太少,否则,由于人的辩色能力的限制,也不容易观察到颜色的变化。
3.
滴定程序:由于深色较浅色明显,所以当溶液由浅色变为深色时,肉眼容易辨认出来。例如,以甲基橙为指示剂,用碱滴定酸时,终点颜色的变化是由橙红变黄,它就不及用酸滴定碱时终点颜色的变化由黄变橙红来得明显。所以用甲基橙为指示剂时,滴定的次序通常是用酸滴定碱。同样的,用碱滴定酸时,一般采用酚酞为指示剂,因为终点由无色变为红色比较敏锐。
四、混合指示剂
在某些酸碱滴定中,
pH
突跃范围很窄,使用一般的指示剂不能判断终点,此时可使用混合指示剂,它能缩小指示剂的变色范围,使颜色变化更明显。
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