Chemistry Labs

11年级

酸碱、氧化还原、配位与沉淀滴定

向溶液中加入已知浓度的溶液直至反应完全,从而求出未知浓度。

直觉直觉:加到颜色改变为止

滴定时,用滴定管把已知浓度的溶液(滴定剂)加入量取好的未知溶液中,直到反应恰好完全。这一时刻称为化学计量点;在其附近变色的指示剂给出的滴定终点告诉我们何时停止。

滴定曲线:向 25 mL 酸中加入 NaOH 时的 pH,标出化学计量点并含可移动的点。
用相同浓度的 NaOH\ce{NaOH} 滴定 25 mL 酸,因此化学计量点在 25 mL。比较强酸 HCl\ce{HCl} 与弱酸 CHX3COOH\ce{CH3COOH}。

中学阶段中学阶段:计算

HCl+NaOH→NaCl+HX2O\ce{HCl + NaOH -> NaCl + H2O}
n(HX+)=n(OHX−)  ⇒  CaVa=CbVbn(\ce{H+}) = n(\ce{OH-}) \;\Rightarrow\; C_a V_a = C_b V_b

例题: 滴定 HCl\ce{HCl}

浓度未知的 HCl\ce{HCl} 20.0 mL 需要 25.0 mL 0.100 mol/L 的 NaOH\ce{NaOH} 才达到化学计量点。求 CaC_a。

解答

Ca=CbVb/Va=0.100×25.0/20.0=0.125C_a = C_b V_b / V_a = 0.100 \times 25.0 / 20.0 = 0.125 mol/L。

三维滴定:滴定管中的 NaOH 滴入含指示剂的酸中,溶液在化学计量点变色。
对强酸把 NaOH\ce{NaOH} 的体积拉过 25 mL,看酚酞变粉红。再试其他指示剂和弱酸;角落显示真实 pH。

大学大学阶段:读懂滴定曲线

强酸与强碱滴定时,化学计量点在 pH=7\text{pH} = 7,突跃非常陡。对弱酸 CHX3COOH\ce{CH3COOH}(Ka=1.8×10−5K_a = 1.8\times10^{-5}),化学计量点处的溶液含有弱碱乙酸根,所以化学计量点在 7 以上。在半化学计量点,pH=pKa≈4.74\text{pH} = \text{p}K_a \approx 4.74,这就是测定 KaK_a 的方法。

pH=pKa+log⁡[AX−][HA]\text{pH} = \text{p}K_a + \log\frac{[\ce{A-}]}{[\ce{HA}]}