廢门大了化学化工学院 Analytical chem分析化学 3.8酸碱滴定的终点误差 3.81代数法计算终点误差 382终点误差公式和终点误差图及其应用 200510 GXQ分析化学2005-2006学年
化学化工学院 Analytical Chemistry 分析化学 200510 GXQ 分析化学 2005-2006学年 1 3.8 酸碱滴定的终点误差 3.8.1 代数法计算终点误差 3.8.2 终点误差公式和终点误差图及其应用
廢门大了化学化工学院 Analytical Chemistry分析化学 381代数法计算终点误差—误差通式 元酸碱的滴定NaOH滴定HA NaOH = nHA 化学计量点体系A [H Isp+ [habp=[OH Isp 计量点之前体系A+HA (CH为未反 THl+HA,=OHLn+C1cp应的酸的浓度) CHAen=oh lep +h lp +[hale E HA, ep yOH Jep +H Jep + e loh" lep-h ep HA HA, ep HA 通常情况下V≈VCH ep S HA, ep FCHA, Sp 设终点在化学计量点之后,可以得到同样的结果。推导思路 200510 GXQ分析化学2005-2006学年
化学化工学院 Analytical Chemistry 分析化学 200510 GXQ 分析化学 2005-2006学年 2 3.8.1 代数法计算终点误差——误差通式 一元酸碱的滴定 NaOH滴定HA n NaOH = n HA 计量点之前 化学计量点 sp sp sp [H ] [HA] [OH ] + − 体系 A- + = ep ep ep HA,ep [H ] +[HA] = [OH ] +C + − 体系 A- + HA HA,ep ep ep ep = −[OH ] +[H ] +[HA] − + C HA,ep HA,ep C C Et = − 应的酸的浓度） （CHA, ep为未反 HA,ep ep ep ep [OH ] [H ] [HA] C Et − + + = − − + HA HA,ep ep ep [OH ] [H ] − − = − + C Et 通常情况下 Vep Vsp CHA,ep CHA,sp 设终点在化学计量点之后，可以得到同样的结果。 推导思路
廢门大了化学化工学院 Analytical Chemistry分析化学 误差通式 对于强酸: HA =0 、IOH。l HA, sp 对于弱酸:δ, HTI HA S 「I+]+K ahA OH en HfI E ep ep HA, sp H ln +K ahA 设终点在化学计量点之后,可以得到同样的结果。 200510 GXQ分析化学2005-2006学年 3
化学化工学院 Analytical Chemistry 分析化学 200510 GXQ 分析化学 2005-2006学年 3 误差通式 对于强酸： HA = 0 HA,s p ep ep [OH ] [H ] C Et − + − = 对于弱酸： ,HA HA [H ] [H ] + Ka = + + ep ,HA ep HA,s p ep ep [H ] [OH ] [H ] [H ] a t C K E + − − = + − + + 设终点在化学计量点之后，可以得到同样的结果
廢门大了化学化工学院 Analytical Chemistry分析化学 求解终点误差的思路 oH Jen -HTI CHA HA元酸碱滴定误差通式 结论 (1)已知pH,就可以计算E; (2)一般方法: >列出化学计量点的PBE; 列出终点的PBE,由此导出未反应的酸或碱的浓度; 将上述浓度代入E定义式中; 代入分布分数进行计算 200510 GXQ分析化学2005-2006学年
化学化工学院 Analytical Chemistry 分析化学 200510 GXQ 分析化学 2005-2006学年 4 结论 （1）已知pH, 就可以计算 ET； （2）一般方法： ➢ 列出化学计量点的PBE； ➢ 列出终点的PBE, 由此导出未反应的酸或碱的浓度； ➢ 将上述浓度代入Et定义式中； ➢ 代入分布分数进行计算。 求解终点误差的思路 HA HA,ep ep ep [OH ] [H ] − − = − + C Et 一元酸碱滴定误差通式
廢门大了化学化工学院 Analytical Chemistry分析化学 例:求01000mo/ L NaoH滴定01000 mol /LHAc至pH 7.00时的终点误差。pK1=476 解 E.、OH lep -HOle ep TH ep HA, Sp H l +K aHA 10 7.00 10 7.00 10 7.00 0.050 10 7.00 +10 4.76 56×10 =-0.56% 200510 GXQ分析化学2005-2006学年 5
化学化工学院 Analytical Chemistry 分析化学 200510 GXQ 分析化学 2005-2006学年 5 解： 3 7.0 0 4.7 6 7.0 0 7.0 0 7.0 0 ep ,HA ep HA,s p ep ep 5.6 10 10 10 10 0.050 10 10 [H ] [OH ] [H ] [H ] − − − − − − + − + + = − + − − = + − − = a t C K E 例：求0.1000 mol / L NaOH 滴定0.1000 mol / L HAc 至pH = 7.00 时的终点误差。pKa = 4.76 Et = -0.56 %
廢门大了化学化工学院 Analytical Chemistry分析化学 3.82终点误差公式和终点误差图及其应用 强碱滴定一元酸误差通式E.、OHl-Hln-HAl 强酸 弱酸 HA, ep 102-10 10 10-~h E (CsD)K C HA, sp K K、=/Kw △plH=plH Sp △ApH一仁指示剂的选择 公式的意义 被滴定物质的浓度 E K+反应的完全程度 推导过程 200510 GXQ分析化学2005-2006学年 6
化学化工学院 Analytical Chemistry 分析化学 200510 GXQ 分析化学 2005-2006学年 6 3.8.2 终点误差公式和终点误差图及其应用 强碱滴定一元酸 误差通式 HA,ep ep ep ep [OH ] [H ] [HA] C Et − − = − + 强酸 弱酸 pH = pHep − pHsp w t 1 K K = w t K K K = a t pH pH t C K E 2 sp ( ) 10 10 − − = t pH pH t C K E HA,sp 10 10 − − = Et pH C sp Kt 指示剂的选择 被滴定物质的浓度 反应的完全程度 Ka Et 公 式 的 意 义 推导过程
廢门大了化学化工学院 Analytical Chemistry分析化学 误差公式推导 强碱滴定一元酸 JOH Jn -h ln-Hal 误差通式 E HA, ep 令:△pH=pl pl 得: =[H]×10-4 强酸 弱酸 、OHlp- [H lep eD-hale p E,- lOH HA KK H 代入 整理得:E 10~p-10- E 10~p-10-4 (CSD)Kt CK HA 200510 GXQ分析化学2005-2006学年
化学化工学院 Analytical Chemistry 分析化学 200510 GXQ 分析化学 2005-2006学年 7 误差公式推导 强碱滴定一元酸 误差通式 HA,ep ep ep ep [OH ] [H ] [HA] C Et − − = − + sp ep ep [OH ] [H ] C Et − + − = 强酸 弱酸 HA,ep ep ep [OH ] [HA] C Et − = − 令： pH = pHep − pHsp 得： pH [H ] ep [H ] sp 10 + + − = w t 1 K K = [H ] sp = Kw + w t K K K = a sp w a C K K = + sp [H ] 代入， 整理得： t p H p H t C K E 2 sp ( ) 10 10 − − = t p H p H t C K E HA,sp 10 10 − − =
廢门大了化学化工学院 Analytical Chemistry分析化学 误差图 104 ApH 10-4n 例,强碱滴定一元弱酸: t HAs lg E,=Ig(104pH-10-4PH)-Ig(CHA sDK, Et‰10 误差公式与误 差图的应用 3.0 △pH 1.5 0.3 0.1 0.05 计算终点误差 让算滴定突跃 滴定可行性的判断将终点误差公式以图的形式表 达出来,便得到终点误差图。 locK 200510
化学化工学院 Analytical Chemistry 分析化学 200510 GXQ 分析化学 2005-2006学年 8 误差图 例，强碱滴定一元弱酸： t pH pH t C K E HA,sp 10 10 − − = lg( ) 2 1 lg lg(10 10 ) HA,s p t p H p H Et = − − C K − 0.01 0.1 1 10 1 3 5 7 9 11 13 lgcKt Et% pH 0.05 0.1 0.3 1.5 3.0 lgcKt 误差公式与误 差图的应用 计算终点误差 计算滴定突跃 滴定可行性的判断 将终点误差公式以图的形式表 达出来，便得到终点误差图
了化学化工学院 Analytical chem分析化学 例:用0.1000mol/L Et%10 NaOH滴定01000mol/L 0.5 HAc,若终点偏离化学计量 点0.5pH,求E%(n 0.1 =1.75×10-5 0.03 解1 1047-10-470 135791113 HA, sp t gct 1005-10 0.5 =0.030% 0.050×10 4.76+14.00 解2△pH=0.5,lgck1=(0.05×10436+140)7.9 查误差图:E%≈0.03 200510 GXQ分析化学2005-2006学年 9
化学化工学院 Analytical Chemistry 分析化学 200510 GXQ 分析化学 2005-2006学年 9 例：用0.1000 mol / L NaOH 滴定 0.1000 mol / L HAc , 若终点偏离化学计量 点 0.5 pH，求Et %。(Ka =1.75 10 –5 ) 解1 t pH pH t C K E HA,sp 10 10 − − = 0.030% 0.050 10 10 10 4.7 6 1 4.0 0 0.5 0.5 = − = − + − Et 解2 pH = 0.5, lgcKt =lg( 0.05 10-4.76+14.00 ) 7.9 查误差图： 0.01 0.1 1 10 1 3 5 7 9 11 13 lgcKt Et% 0.03 0.5 Et % 0.03 % 计算终点误差
餍门木了北学作王学院计算滴定突跃4 tical chemistr分析化学 例:用01000mol/ L NaOh Et%10 滴定01000mol/LHB,若允 许误差E%=±0.1%,求滴定 突跃范围。(K2=1.0×106) 0.3\0.5 解: gck=lg(0.05×106+14) 01 6.7 E%≡±0.1% locK 查图:△pH≈045 KK 10 6.0-14.00 Sp 10-9.35 HA V10-13 pH=935滴定突跃=935±045p:8.90~9.80 200510 GXQ分析化学2005-2006学年 10
化学化工学院 Analytical Chemistry 分析化学 200510 GXQ 分析化学 2005-2006学年 10 计算滴定突跃 例：用0.1000 mol / L NaOH 滴定 0.1000 mol / L HB , 若允 许误差Et % = 0.1 %, 求滴定 突跃范围。(Ka =1.0 10 –6 ) 解： lgcKt =lg( 0.05 10-6+14.00 ) = 6.7 Et % = 0.1 %, 查图： pH 0.45, HA,sp w sp [H ] C K Ka = + 9.35 1.3 6.0 14.00 10 10 10 − − − − = = pH = 9.35 滴定突跃 = 9.35 0.45 pH: 8.90 ~ 9.80 0.01 0.1 1 10 1 3 5 7 9 11 13 lgcKt Et% 0.3 0.5 lgcKt