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1、磷酸的电位滴定,一、实验目的,1掌握电位滴定法的操作及确定计量点的方法;2学习用电位滴定法测定弱酸pKa的原理及方法。,电位滴定法的特点：,1.终点确定没有主观性，不存在观测误差，结果更准确。2.可进行有色液、混浊液及无合适指示剂的样品溶液测定。3.可用于弱酸或弱碱的离解常数、配合物稳定常数等热力学常数的测定。4.易实现连续、自动和微量滴定，数据处理费时。,电位滴定法属于滴定分析，根据滴定过程中电池电动势的突变来确定终点。电位突跃代替了指示剂的变色。,磷酸(H3PO4)的电位滴定是以NaOH标准溶液为滴定剂，随滴定剂NaOH的不断加入，被测物H3PO4与滴定剂NaOH发生反应，溶液的pH值不断
2、变化。以加入的NaOH的体积V为横坐标，相应的pH值为纵坐标则可绘制pH-V滴定曲线 从曲线上不仅可以确定滴定终点，而且也能求算pKa1以及pKa2。,二、实验原理,磷酸H3PO4为多元酸，在水溶液中分步离解H3PO4+H2O=H3O+H2PO4-当用NaOH标准溶液滴定到H3PO4=H2PO4-时，即半中和时，溶液中氢离子浓度就是电离平衡常数Ka1Ka1H+，pKa1=pH第一半中和点对应的pH值即为pKa1,继续用Na0H标准溶液滴定H2PO4-=H3O+HP042-当用NaOH标准溶液滴定到HPO42-=H2PO4-时，即半中和时，溶液中氢离子浓度就是电离平衡常数Ka2此时的Ka2H+，
3、即pKa2=pH故第二半中和点体积对应的pH值即为pKa2,Na0H(0.1molL)滴定H3PO4(0.1molL)的电位滴定曲线,绘制pHV滴定曲线，确定化学计量点，化学计量点一半的体积(半中和点的体积)对应的pH值，即为H3PO4的pKa。,三切线法,三、仪器及试剂,MP511型pH计 复合电极 电磁搅拌器 NaOH标准溶液(0.1021mo1L)磷酸样品溶液,工作电池,根据滴定过程中化学计量点附近的电位突跃来确定终点,滴定装置连接示意图,(-)Ag,AgClHCl溶液膜H+(x)KCl(饱和)Hg2Cl2,Hg(+),外参比电极,指示电极,待测溶液,电极组成,电极构造,复合pH电极,将
4、玻璃电极和甘汞电极组合在一起，构成单一电极体。,优点：体积小，坚固，耐用，有利于小体积溶液pH测定,四.实验步骤,一.用pH=4.00标准缓冲溶液校准pH计二.移取0.1mol/LH3PO410mL于100mL烧杯，加10mL水(记录pH)三.NaOH滴定：每次1.00mL，8次，分别记pH 每次0.50mL至pH=3.2 每次0.10mL至pH6.0 每次1.00mL至pH7.0 用pH=9.18的标准缓冲溶液校准pH计 每次1.00mL至pH8.0 滴一次0.50mL，记pH 每次0.10mL至pH=10.8 每次1.00mL至pH=11.4,H3PO4电位滴定数据处理表,错位对齐表格,一
5、阶微商,二阶微商,1按表中记录的NaOH标准溶液体积及相应的pH值，pHV法作图求出第一化学计量点消耗的NaOH溶液体积，计算磷酸溶液的确切浓度。2.根据第一、第二半中和点所消耗NaOH的体积，由pHV曲线找出第一个与第二个半中和点对应的pH值，计算磷酸的Ka1和Ka2。,电动势E与pH的关系,结论:在一定条件下（pH 112）,电动势E与pH成线性关系,Nernst方程,pH计的使用1）接入电源，按键开机。2）按键仪器进入较准模式，屏幕显示闪烁的“CAL 1”,提示进入第一点较准。3）将pH电极在纯水中洗净并吸干，浸入pH6.86缓冲溶液中，等测量值稳定并且显示“”图标时，再按键，屏幕显示闪烁的“6.86”，几秒钟后较准完成，显示稳定的pH值和闪烁的“CAL 2”图标，进入第二点较准。4）将pH电极在纯水中洗净并吸干，浸入pH4.00缓冲溶液中，等测量值稳定并且显示“”图标时，再按键，LCD显示闪烁的“4.00”，几秒钟后较准完成。,5）按键确认两点校准并进入测量模式。屏幕左下角显示二点校准的指示图标“”。6）测定：将电极取出，用蒸馏水清洗，用吸水纸吸干后插入待测溶液中，此时的读数便是该溶液的pH值。,L,H,注意事项,1 滴定剂的加入，发生中和反应是迅速的，但电极响应是有一定时间的，所以应在滴加标准溶液平衡后读数（pH值不变时）。2 搅拌速度不宜太快，以免溶液溅失。,
