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5.容量仪器(滴定管、量瓶、移液管及刻度吸管等)需校正后再使用,以确保测量体积的准确性。 第五章 水溶液酸碱中和法(中和法) 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。 → In- + H+ 弱酸指示剂 HIn ← 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:→ 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HIn ←
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
-