维普资讯 http://www.cqvip.com 第l8卷第2期 四川文理学院学报(自然科学) 2008年3月 Mar.2008 Vo1.1 8 No.2 Sichuan University of Arts and Science Journal(Natural Science Edition) 以林邦的终点误差公式为纽带统一处理滴定分析 高尚芬 (四川文理学院化学与化学工程系,四川达州635000) 【摘要】以林邦的终点误差公式为纽带,对酸碱滴定、络合滴定、氧化还原滴定和沉淀滴定方法进行 统一处理,使它们能有机地联系起来,运用逆推导出不同类型化学反应;隹确滴定的判断依据、计量点和滴 定终点时被测物质浓度的计算。 【关键词】终点误差;滴定分析;计量点;滴定终点 【中图分类号】06—3 【文献标识码】A 【文章编号】1008—4886(2008)02—0O44—02 对于强酸碱滴定和沉淀滴定,由于主反应产物分别为 滴定分析是以化学反应为基础的化学分析法,是将一 种已知准确浓度的标准溶液滴加到待测物质的溶液中,直 到化学反应按计量关系完全作用为止,然后根据所用标准 溶液的浓度和体积计算出待测物的含量。根据所利用的 化学反应类型的不同,滴定分析可分为酸碱滴定法、络合 滴定法、氧化还原滴定法和沉淀滴定法。目前,分析化学 教科书中是将这四种方法分开讨沦的,知识点繁杂,学时 数少,学生难掌握。”。 因此,如何提高其教学效率便摆在 了分析化学教学工作者的面前,国内学者在滴定分析教学 的研究中取得了显著成绩。 。 滴定分析的最终目的是要 溶剂——水(主反应为日+OH=H20)和沉淀,故可将其 平衡浓度视为常数而并入相应平衡常数内,即在处理上认 为【P]=1 由终点误差公式可得出各种滴定的终点误差的具体 表达形式 滴定类型 主反应方程式 终点误差公式 = ×1oo% 强碱滴定强酸 OH+ +=H20 得到较小的误差,使测得值接近真实值。因此,可以紧紧 抓住林邦的终点误差公式这一纽带,对上述四种滴定方法 进行统一处理,使它们能有机联系起来,运用逆推导出不 同类型化学反应准确滴定的判断依据、计量点和滴定终点 时被测物质的浓度的计算。有利于学生在理解的基础上, 掌握滴定分析的具体理论。 强碱滴定弱酸OH+ H20 E。: ( ×loo% )÷ 络合滴定Y+M=MY E。= ×1Oo% .一aE /oo59氧化还原滴定Ol+R2:O2+ l :—10—aE/ o .059 - 10-五面×1oo% 1 林邦的终点误差公式 设用滴定剂T去滴定x,滴定反应为: +X:P ’ 沉淀滴定 + =MJ E,: K ’ ×10o% 若无副反应存在,则滴定反应常数为: 2准确滴定的判断条件 从滴定分析的误差公式可知:滴定反应常数K 越 大,相对误差越小。因此滴定分析的化学反应定量完成是 滴定分析结果准确的前提。到底K 要多大才能满足滴 定分析的要求呢?应由E 和_4Px的大小来决定。由于滴 若 和 均存在副反应,则条件滴定反应常数K:与 其副反应系数Ol,Or.X,的关系: = 当滴定到达终点(ep)时,终点误差公式为: 定分析的终点是靠指示剂的变色来判断的,即使指示剂恰 好在计量点改变颜色(△ =0),但由于人们对指示剂实 际变色点的判断至少有4-0.2个Px单位的误差, 即 一√K 。 .×100% .4Px=±0.2,若要求E。为0.1%,由此可以推出待测物能 .APx:PX 一Px 否被准确滴定的条件: [收稿日期】20o7-_07—11 【基金项目】四川省教育厅资助科研项目(编号:2006C052) [作者简介】高尚芬(1952一),女,四川达州人,教授,主要从事分析化学研究。 维普资讯 http://www.cqvip.com
高尚芬:以林邦的终点误差公式为纽带统一处理滴定分析 2008年第2期 对于一元弱酸碱滴定和络合滴定,终点误差公式可统 一表示为: E : ×100% 4计量点时的 计量点是滴定剂与被测物定量反应完全时的那一点, 此时[T]=[ ],若 和 均存在副反应,则[ = ’ ( ’K ,) ll ll 将APx=±0.2和 为0.1%代入此式得 一 一 准确滴定的条件:lg ’K ,>16 \/ A 由此式可得出各种滴定计量点时浓度的具体表达 .f 强碱滴定一元弱酸:K 1>6 c ≥10 形式 K— 一 强碱滴定强酸: 强碱滴定一元弱酸: 强酸滴定一元弱碱: 强酸滴定一元弱碱:K t>6 C Ki,≥10 [ ] = ̄// [0 一] = ̄//c^. [ ] = c肌 . 。 络合滴定: ,=K y lgC ̄K y>16 c My=10。 络合滴定: 氧化还原滴定: 沉淀滴定: 氧化还原滴定:设AE=±0.2和 为0.1%代人 IM E = = 1nd跏.0591n—aE/0.059 —E,= _ 100% 以上是由林邦的终点误差公式导出不同类型化学反应准 确滴定的判断依据、计量点和滴定终点时被测物质浓度的 AE0'=0.75,1gK= = -l2.7 0l2‘7 计算。同时可由K ,讨论四大滴定分析中出现的各种平 以上讨论表明。若要求的相对误差为0.1%, 衡常数,即离解常数(逐级离解常数、积累离解常数、总离 AE=-4-0.2,n,=n2=1这种最简单的对称可逆氧化还原 解常数及表观离解常数),形成常数(逐级形成常数、积累 反应,滴定剂与被测物两电对的条件电位之差至少应等于 形成常数、总形成常数、表观形成常数及浓度积常数),和 0.75伏,相应反应的条件平衡常数的对数值至少应等于 副反应系数。由计量点时的 , 讨论各类酸碱溶液酸碱 12.7。在一般教材上,当n,=n2=1时,△ =0.4,K= 度、各型体平衡浓度的计算、络合滴定中的金属离子及其 10 是使化学计量点时反应完全程度应大于99.9%时的判 络合物的平衡浓度计算、氧化还原滴定中电极电位的计算 断条件,而不是相对误差为0.1%准确滴定的条件。 及不同滴定方法的滴定曲线,及滴定的突跃范围。由滴定 终点时的 讨论不同滴定方法的指示剂作用原理、选择 3滴定终点时的 印 原则及有关指示剂简介。 从滴定分析的误差公式可知,要使滴定分析结果的准 参考文献: 确度高,不仅要求滴定分析的化学反应要完全,而且要有 [1]武汉大学.分析化学(第4版)[M].北京:高等教育 合适、灵敏的指示剂。即指示剂变色时的 落在滴定的 出版社.2000. 突跃范围内或者与计量点时 接近,使APx减少,(APx [2]华中师范大学,东北师范大学,陕西师范大学等.分 = 一 )从而减少滴定分析的误差。各类滴定终点 析化学(第3版)[M].北京:高等教育出版社,2001. 时的 分别为: [3]孟凡昌,扬代菱.用林邦的副反应思想处理滴定曲线 用碱滴定酸:PH,t,=尸K +1 (理论值) 和终点误差[J].大学化学,2001(4). 用酸滴定碱:尸 =PK 一1 (理论值) [4]任建敏,肖正华,王云霞.对比归纳法在滴定分析教 络合滴定:PM ,=lgK 帕=l M —lg0 m—lg0M 学中的应用[J].山西医科大学学报,2003(4). 氧化剂滴定还原剂:E = +0—.0—59 [5]雷良萍,龙丈清.滴定分析基本问题教学探讨[J]. 大学化学,2006(2). 还化剂滴定氧原剂:E = 一0 .059 [责任编辑唐华生] Centralizing the Treatment of Titrimetry by the Link of Ringbom’S End Point Error Formula GA0 Shang—fen (Department of Chemistry and Chemical Engineering,Sichuan University of Arts and Science,Dazhou 635000,China) Abstract:By the link of Ringbom’S end point error formula,the treatment of acid—base titration,complexometric titration,redox ti— tration and precipitation titration are centrlaized,SO that lal the methods above can be related organically,to backward deduce the judg— ment of diferent kinds of chemical reaction for accurate tirtation,Stoichiometirc point,and calculation of measured matter concentra— tion at the time of titration end point. Key words:end point error;titrimetric analysis;stolchiometric point;titration end point