磷酸的電位滴定

磷酸的電位滴定

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1．掌握電位滴定法的操作及確定計(jì)量點(diǎn)的方法;

2．學(xué)習(xí)用電位滴定法測(cè)定弱酸pKa的原理及方法。

電位滴定法的特點(diǎn)：

1.終點(diǎn)確定沒有主觀性，不存在觀測(cè)誤差，結(jié)果更準(zhǔn)確。2.可進(jìn)行有色液、混濁液及無(wú)合適指示劑的樣品溶液測(cè)定。3.可用于弱酸或弱堿的離解常數(shù)、配合物穩(wěn)定常數(shù)等熱力學(xué)常數(shù)的測(cè)定。4.易實(shí)現(xiàn)連續(xù)、自動(dòng)和微量滴定，數(shù)據(jù)處理費(fèi)時(shí)。電位滴定法屬于滴定分析，根據(jù)滴定過(guò)程中電池電動(dòng)勢(shì)的突變來(lái)確定終點(diǎn)。電位突躍代替了指示劑的變色。磷酸(H3PO4)的電位滴定是以NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液為滴定劑，隨滴定劑NaOH的不斷加入，被測(cè)物H3PO4與滴定劑NaOH發(fā)生反應(yīng)，溶液的pH值不斷變化。

以加入的NaOH的體積V為橫坐標(biāo)，相應(yīng)的pH值為縱坐標(biāo)則可繪制pH-V滴定曲線

從曲線上不僅可以確定滴定終點(diǎn)，而且也能求算pKa1以及pKa2。二、實(shí)驗(yàn)原理磷酸H3PO4為多元酸，在水溶液中分步離解H3PO4+H2O=H3O++H2PO4-當(dāng)用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到[H3PO4]=[H2PO4-]時(shí)，即半中和時(shí)，溶液中氫離子濃度就是電離平衡常數(shù)Ka1Ka1＝[H+]，pKa1=pH第一半中和點(diǎn)對(duì)應(yīng)的pH值即為pKa1繼續(xù)用Na0H標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定H2PO4-=H3O+

+HP042-當(dāng)用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到[HPO42-]=[H2PO4-]時(shí)，即半中和時(shí)，溶液中氫離子濃度就是電離平衡常數(shù)Ka2此時(shí)的Ka2＝[H+]，即pKa2=pH故第二半中和點(diǎn)體積對(duì)應(yīng)的pH值即為pKa2

Na0H(0.1mol／L)滴定H3PO4(0.1mol／L)的電位滴定曲線繪制pH—V滴定曲線，確定化學(xué)計(jì)量點(diǎn)，化學(xué)計(jì)量點(diǎn)一半的體積(半中和點(diǎn)的體積)對(duì)應(yīng)的pH值，即為H3PO4的pKa。三切線法三、儀器及試劑MP511型pH計(jì)復(fù)合電極電磁攪拌器NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.1021mo1／L)磷酸樣品溶液6743521工作電池指示電極參比電極待測(cè)溶液H3PO4根據(jù)滴定過(guò)程中化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附近的電位突躍來(lái)確定終點(diǎn)滴定裝置連接示意圖滴定劑0.1021mol/LNaOH(-)Ag,AgCl︱HCl溶液︱膜︱H+(x)‖KCl(飽和)︱Hg2Cl2,Hg(+)

外參比電極

玻璃膜

內(nèi)參比電極

指示電極

待測(cè)溶液

電極組成多孔固體飽和KCl溶液（參比電極的內(nèi)部溶液）0.1mol/LHCl溶液（內(nèi)參比溶液）Ag-AgCl電絲（內(nèi)參比電極）Hg-Hg2Cl2電絲（外參比電極）H+選擇性玻璃膜

電極構(gòu)造復(fù)合pH電極將玻璃電極和甘汞電極組合在一起，構(gòu)成單一電極體。優(yōu)點(diǎn)：體積小，堅(jiān)固，耐用，有利于小體積溶液pH測(cè)定四.實(shí)驗(yàn)步驟一.用pH=4.00標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校準(zhǔn)pH計(jì)二.移取0.1mol/LH3PO410mL于100mL燒杯，加10mL水(記錄pH)三.NaOH滴定：每次1.00mL，8次，分別記pH每次0.50mL至pH=3.2每次0.10mL至pH>6.0每次1.00mL至pH>7.0

用pH=9.18的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校準(zhǔn)pH計(jì)

每次1.00mL至pH>8.0滴一次0.50mL，記pH每次0.10mL至pH=10.8每次1.00mL至pH=11.4

加入NaOH的體積V/mLpH計(jì)讀數(shù)△pH△V△pH/△V△2pH/△V2::::::::::

:::H3PO4電位滴定數(shù)據(jù)處理表錯(cuò)位對(duì)齊表格一階微商二階微商1．按表中記錄的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液體積及相應(yīng)的pH值，pH—V法作圖求出第一化學(xué)計(jì)量點(diǎn)消耗的NaOH溶液體積，計(jì)算磷酸溶液的確切濃度。

2.根據(jù)第一、第二半中和點(diǎn)所消耗NaOH的體積，

由pH—V曲線找出第一個(gè)與第二個(gè)半中和點(diǎn)對(duì)應(yīng)的pH值，計(jì)算磷酸的Ka1和Ka2。

電動(dòng)勢(shì)E與pH的關(guān)系結(jié)論:在一定條件下（pH1～12）,

電動(dòng)勢(shì)E與pH成線性關(guān)系Nernst方程pH計(jì)的使用1）接入電源，按<ON/OFF>鍵開機(jī)。2）按<CAL>鍵儀器進(jìn)入較準(zhǔn)模式，屏幕顯示閃爍的“CAL1”,提示進(jìn)入第一點(diǎn)較準(zhǔn)。3）將pH電極在純水中洗凈并吸干，浸入pH6.86緩沖溶液中，等測(cè)量值穩(wěn)定并且顯示“”圖標(biāo)時(shí)，再按<CAL>鍵，屏幕顯示閃爍的“6.86”，幾秒鐘后較準(zhǔn)完成，顯示穩(wěn)定的pH值和閃爍的“CAL2”圖標(biāo)，進(jìn)入第二點(diǎn)較準(zhǔn)。4）將pH電極在純水中洗凈并吸干，浸入pH4.00緩沖溶液中，等測(cè)量值穩(wěn)定并且顯示“”圖標(biāo)時(shí)，再按<CAL>鍵，LCD顯示閃爍的“4.00”，幾秒鐘后較準(zhǔn)完成。5）按<ENTER>鍵確認(rèn)兩點(diǎn)校準(zhǔn)并進(jìn)入測(cè)量模式。屏幕左下角顯示二點(diǎn)校準(zhǔn)的指示圖標(biāo)“”。6）