滴定
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滴定是一種化學(xué)實驗操作也是一種定量分析的手段。它通過兩種溶液的定量反應(yīng)來確定某種溶質(zhì)的含量。滴定最基本的公式為:
c1 V1 / ν1 = c2 V2 / ν2
其中c為溶液濃度,V為溶液體積,ν為反應(yīng)方程序中的系數(shù)?! ?/p>
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原理
滴定過程需要一個定量進行的反應(yīng),此反應(yīng)必須能完全進行,且速率要快,也就是平衡常數(shù)、速率常數(shù)都要較大。而且反應(yīng)還不能有干擾測量的副產(chǎn)物,副反應(yīng)更是不容許的。
在兩種溶液的滴定中,已知濃度的溶液裝在滴定管里,未知濃度的溶液裝在下方的錐形瓶里。通常把已知濃度的溶液叫做標(biāo)準(zhǔn)溶液,它的濃度是與不易變質(zhì)的固體基準(zhǔn)試劑滴定而測得的。
反應(yīng)停止時,讀出用去滴定管中溶液的體積,即可用公式算出濃度。
根據(jù)反應(yīng)類型的不同,滴定分為以下種類:
酸堿中和滴定(利用中和反應(yīng)) (指示劑常用甲基橙、酚酞、石蕊)
氧化還原滴定(利用氧化還原反應(yīng))
沉淀滴定(利用生成沉淀的反應(yīng))
絡(luò)合滴定(利用絡(luò)合反應(yīng))
指示劑
滴定反應(yīng)需要靈敏的指示劑來指示反應(yīng)的完成。指示劑在反應(yīng)完成時,會迅速變成另一種顏色。這樣實驗者就可以根據(jù)指示劑的變色來確定反應(yīng)的終止。
中和滴定的指示劑是有機弱酸或弱堿,它們的變色范圍在等電點附近。如弱酸的變色(以HIn代表):
HIn (酸色形) = H+ + In-(堿色形)
指示劑一般有兩種形態(tài),兩種形態(tài)呈現(xiàn)不同的顏色。指示劑在變色范圍內(nèi)呈現(xiàn)過渡色。有的指示劑有三種不同顏色的形態(tài)。
由于在變色范圍時會發(fā)生“突躍”現(xiàn)象,顏色會變得很迅速,只要1滴溶液就可以讓指示劑完全變色,因此選擇指示劑時,只需讓反應(yīng)完成時的pH值落在突躍范圍內(nèi)即可,不必苛求準(zhǔn)確。
其他種類滴定的指示劑一般是與某種反應(yīng)物有靈敏反應(yīng)的物質(zhì)。當(dāng)反應(yīng)物消耗完畢時,指示劑就會變色。甚至有些反應(yīng)物也可以作為指示劑,如高錳酸鉀
操作
進行滴定時,應(yīng)將滴定管垂直地夾在滴定管架上。
如使用的是酸管,左手無名指和小手指向手心彎曲,輕輕地貼著出口管,用其余三指控制活塞的轉(zhuǎn)動。但應(yīng)注意不要向外拉活塞以免推出活塞造成漏水;也不要過分往里扣,以免造成活塞轉(zhuǎn)動困難,不能操作自如。
如使用的是堿管,左手無名指及小手指夾住出口管,拇指與食指在玻璃珠所在部位往一旁(左右均可)捏乳膠管,使溶液從玻璃珠旁空隙處流出。注意:①不要用力捏玻璃珠,也不能使玻璃珠上下移動;②不要捏到玻璃珠下部的乳膠管;③停止滴定時,應(yīng)先松開拇指和食指,最后再松開無名指和小指。
無論使用哪種滴定管,都必須掌握下面三種加液方法:①逐滴連續(xù)滴加;②只加一滴;③使液滴懸而未落,即加半滴。
滴定操作中應(yīng)注意以下幾點:
⑴ 搖瓶時,應(yīng)使溶液向同一方向作圓周運動(左右旋轉(zhuǎn)均可),但勿使瓶口接觸滴定管,溶液也不得濺出。
⑵ 滴定時,左手不能離開活塞任其自流。
⑶ 注意觀察溶液落點周圍溶液顏色的變化。
⑷ 開始時,應(yīng)邊搖邊滴,滴定速度可稍快,但不能流成“水線”。接近終點時,應(yīng)改為加一滴,搖幾下。最后,每加半滴溶液就搖動錐形瓶,直至溶液出現(xiàn)明顯的顏色變化。加半滴溶液的方法如下:微微轉(zhuǎn)動活塞,使溶液懸掛在出口管嘴上,形成半滴,用錐形瓶內(nèi)壁將其沾落,再用洗瓶以少量蒸餾水吹洗瓶壁。用堿管滴加半滴溶液時,應(yīng)先松開拇指和食指,將懸掛的半滴溶液沾在錐形瓶內(nèi)壁上,再放開無名指與小指。這樣可以避免出口管尖出現(xiàn)氣泡,使讀數(shù)造成誤差。
⑸ 每次滴定最好都從0.00開始(或從零附近的某一固定刻度線開始),這樣可以減小誤差。
(6)滴定結(jié)束后,滴定管內(nèi)剩余的溶液應(yīng)棄去,不得將其倒回原瓶,以免沾污整瓶操作溶液。隨即洗凈滴定管,并用蒸餾水充滿全管,備用。
讀數(shù)
裝滿或放出溶液后,必須等1~2分鐘,使附著在內(nèi)壁的溶液流下來,再進行讀數(shù)。如果放出溶液的速度較慢(例如,滴定到最后階段,每次只加半滴溶液時),等0.5~1分鐘即可讀數(shù)。每次讀數(shù)前要檢查一下管壁是否掛水珠,管尖是否有氣泡。
必須讀到小數(shù)點后第二位,即要求估計到0.01mL。注意,估計讀數(shù)時,應(yīng)該考慮到刻度線本身的寬度。
讀取初讀數(shù)前,應(yīng)將管尖懸掛著的溶液除去。滴定至終點時應(yīng)立即關(guān)閉活塞,并注意不要使滴定管中的溶液有稍許流出,否則終讀數(shù)便包括流出的半滴液。因此,在讀取終讀數(shù)前,應(yīng)注意檢查出口管尖是否懸掛溶液,如有,則此次讀數(shù)不能取用。
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