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酸和碱标准溶液的配制和标定(上)
【来源/作者】周世红 【更新日期】2018-01-11

一、酸标准溶液的配制和标定

在酸碱滴定中,一般用强酸配制酸标准溶液,因为由强酸配成的标准溶液,既可以用来滴定各种强碱,又可以用来滴定各种弱碱和多元碱,应用范围要比由弱酸配成的标准溶液广泛得多。

在滴定分析中常用盐酸或硫酸来配制酸标准溶液。其中应用得较多的是盐酸,因为其价格低廉,易于得到,且酸性比H2SO4要强些,用盐酸标准溶液进行滴定时,化学计量点附近pH突跃较明显,指示剂变色也较明显。盐酸不显氧化性,不会破坏指示剂,且大多数氯化物易溶于水,各种阳离子的存在,一般不干扰滴定。稀盐酸的稳定性也较好(与硫酸相比,其稳定性稍差些)。如果试样要和过量的酸标准溶液共同煮沸时,最好用硫酸标准溶液,尤其是当酸的标准溶液浓度较高时更应如此。

硝酸虽然也是强酸,但很少用来配制标准溶液,主要原因是其中或多或少地含有HNO2能破坏指示剂。另外,硝酸的稳定性也较差。

酸碱标准溶液的浓度一般配成O.1 mol·L-1,有时也配成1 mol·L-1或O.01 m01.L-1,浓度过高或过低都不太合适。酸碱标准溶液一般不是直接配制的,而是先配成近似浓度,然后再用基准物质标定。

标定酸的基准物质,通常用无水碳酸钠和硼砂等。

(一)无水碳酸钠(Na2CO3)

碳酸钠易吸收空气中的水分,故使用前应将无水碳酸钠置于电烘箱内,在180~2000C干燥2~3 h。也可用Na2HCO3在270~300℃下干燥1 h后,经烘干发生分解,转化为Na2CO3,置于干燥器内冷却备用。

反应完全时,pH的突跃范围是3.5~5.O,可用甲基橙或甲基红作指示剂。滴定时应注意CO2的影响,临近终点时应将溶液煮沸,以减小CO2的影响。用甲基红作指示剂时最好进行指示剂校正。

(二)硼砂(Na2B407·10H2O)

硼砂在水中重结晶两次(结晶析出的温度在50℃以下),可获得合乎要求的硼砂,硼砂不易吸水,但易失水,析出的晶体在室温下暴露在40%~60%相对湿度的空气中干燥一天一夜,以确保其所含的结晶水数量与计算时所用的化学式相符。干燥的结晶须保存在密闭的瓶中。实验室常采用在干燥器底部装入食盐和蔗糖的饱和水溶液的方法,使相对湿度在60%,否则部分晶体将失去水而使组成发生变化。

用硼砂标定HCl的反应为:

1个B402-7与水作用产生2H2B03-和2H3BO3,其中仅有2个H2BO3-作用,故n(B4O2-7:(H2BO3-):n (H+)为1∶2∶2。

因化学计量点的产物为H3BO3(Ka1=5.7×10-10),若化学计量点时c(H3BO3)=5.0×10-2 mo1.L-1,则化学计量点时[H+]计算式为:

因此,滴定时可用甲基红作指示剂,溶液由黄色变为红色即为终点。

参考资料:分析化学


【关键词】酸碱滴定,酸,碱,标准溶液国家标准物质网 

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