1、講解人：韓甜甜講解人：韓甜甜分析測試實驗室分析測試實驗室 一、實驗目的一、實驗目的1掌握電位滴定法的操作及確定計量點的方法;2學習用電位滴定法測定弱酸pKa的原理及方法。電位滴定法的特點：1.終點確定沒有主觀性，不存在觀測誤差，結果更準確。2.可進行有色液、混濁液及無合適指示劑的樣品溶液測定。3.可用于弱酸或弱堿的離解常數弱酸或弱堿的離解常數、配合物穩定常數等熱力學常數的測定。4.易實現連續、自動和微量滴定，數據處理費時。電位滴定法屬于滴定分析電位滴定法屬于滴定分析，根據根據滴定過程中電池電動勢的突滴定過程中電池電動勢的突變來確定變來確定終點終點。電位突躍代替了指示劑的電位突躍代替了指示劑的變

2、色變色。 磷酸(H3PO4)的電位滴定是以NaOH標準溶液為滴定劑標準溶液為滴定劑， 隨滴定劑隨滴定劑NaOH的不斷加入，被測物的不斷加入，被測物H3PO4與滴定劑與滴定劑NaOH發生反應，溶液的發生反應，溶液的pH值不斷變化。值不斷變化。 以加入的NaOH的體積V為橫坐標，相應的pH值為縱坐標則可繪制pH-V滴定曲線 從曲線上不僅可以確定滴定終點，而且也能求算求算pKa1以及pKa2。二、實驗原理二、實驗原理 磷酸H3PO4為多元酸， 在水溶液中分步離解H3PO4 + H2O = H3O+ + H2PO4-當用NaOH標準溶液滴定到H3PO4=H2PO4-時，即半中和半中和時，溶液中氫離子濃

3、度就是電離平衡常數溶液中氫離子濃度就是電離平衡常數Ka1Ka1H+ ，pKa1=pH第一半中和點對應的第一半中和點對應的pH值即為值即為pKa1434231POHPOHOHKa繼續用Na0H標準溶液滴定H2PO4- = H3O+ +HP042-當用NaOH標準溶液滴定到HPO42-=H2PO4-時，即半中和半中和時，溶液中溶液中氫離子濃度就是電離平衡常數氫離子濃度就是電離平衡常數Ka2此時的Ka2H+，即pKa2=pH故第二半中和點體積對應的故第二半中和點體積對應的pH值即為值即為pKa2422432POHHPOOHKa繪制繪制pHV滴定曲線，確定化學計量點，滴定曲線，確定化學計量點，(半中和

4、點的體積半中和點的體積)對應的對應的pH值，即為值，即為H3PO4的的pKa。三三切切線線法法三、儀器及試劑三、儀器及試劑 MP511型pH計 復合電極 電磁攪拌器 NaOH標準溶液(0.1021mo1L) 磷酸樣品溶液 6743521工作電池工作電池指示電極指示電極參比電極參比電極待測溶液待測溶液H3PO4根據滴定過程中化學計量點根據滴定過程中化學計量點附近的電位突躍來確定終點附近的電位突躍來確定終點滴定裝置連接示意圖滴定裝置連接示意圖滴定劑滴定劑0.1021mol/LNaOH(-) Ag,AgClHCl溶液溶液膜膜H+(x)KCl (飽和飽和)Hg2Cl2,Hg (+) 多孔固體多孔固體飽

5、和飽和KCl溶液溶液（參比電極的內部溶液）（參比電極的內部溶液）0.1mol/L HCl溶液（內參比溶液）溶液（內參比溶液）Ag-AgCl電絲（電絲（內參比電極內參比電極）Hg-Hg2Cl2電絲（電絲（外參比電極外參比電極）H+選擇性玻璃膜選擇性玻璃膜復合復合pHpH電極電極將將玻璃電極玻璃電極和和甘汞電極甘汞電極組合在組合在一起，構成一起，構成單一電極體單一電極體。優點：體積小，堅固，耐優點：體積小，堅固，耐用，有利于小體積溶液用，有利于小體積溶液pHpH測定測定四.實驗步驟一.用用pH=4.00標準緩沖溶液校準標準緩沖溶液校準pH計計二.移取0.1mol/LH3PO410mL于100mL燒

6、杯，加10mL水(記錄pH)三.NaOH滴定：每次每次1.00mL，8次，分別記次，分別記pH 每次每次0.50mL至至pH=3.2 每次每次0.10mL至至pH6.0 每次每次1.00mL至至pH7.0 用用pH=9.18的標準緩沖溶液校準的標準緩沖溶液校準pH計計 每次每次1.00mL至至pH8.0 滴一次滴一次0.50mL，記，記pH 每次每次0.10mL至至pH=10.8 每次每次1.00mL至至pH=11.4 加入加入NaOH的的體積體積V/mLpH計讀數計讀數pHV VpH/ /V V2 2pH/ /V V2 2 : : : : : : : : : : : : :H3PO4電位滴定

7、數據處理表電位滴定數據處理表錯位對齊表格錯位對齊表格一階微商一階微商二階微商二階微商1按表中記錄的按表中記錄的NaOH標準溶液體積及相應的標準溶液體積及相應的pH值，值，pHV法作圖求出第一化學計量點消耗的第一化學計量點消耗的NaOH溶液體積溶液體積，計算計算磷酸溶液的確切濃度磷酸溶液的確切濃度。 2. 根據第一、第二半中和點所消耗根據第一、第二半中和點所消耗NaOH的體積，的體積， 由pHV曲線曲線找出第一個第一個與第二個與第二個半中和點對應的半中和點對應的pH值值，計算磷計算磷酸的酸的Ka1和和Ka2。 結論結論: : 在一定條件下在一定條件下（pH 1pH 11212）, , 電動勢電動

8、勢E E與與pHpH成線性關系成線性關系2.303pHRTEKFNernstNernst方程方程 pH計的使用計的使用1）接入電源，）接入電源，按按鍵開機。鍵開機。2） 按按鍵儀器進入較準模式鍵儀器進入較準模式，屏幕顯示閃爍的，屏幕顯示閃爍的“CAL 1”,提示進入第提示進入第一點較準。一點較準。3） 將將pH電極在純水中洗凈并吸干，浸入電極在純水中洗凈并吸干，浸入pH6.86緩沖溶液中，等測量值穩定緩沖溶液中，等測量值穩定并且顯示并且顯示“ ” 圖標時，再按圖標時，再按鍵，屏幕顯示閃爍的鍵，屏幕顯示閃爍的“6.86”，幾秒，幾秒鐘后較準完成，顯示穩定的鐘后較準完成，顯示穩定的pH值和閃爍的值和閃爍的“CAL 2”圖標，進入第二點較準。圖標，進入第二點較準。4）將）將pH電極在純水中洗凈并吸干，浸入電極在純水中洗凈并吸干，浸入pH4.00緩沖溶液中，等測量值穩定緩沖溶液中，等測量值穩定并且顯示并且顯示“ ” 圖標時，再按圖標時，再按鍵，鍵，LCD顯示閃爍的顯示閃爍的“4.00”，幾，幾秒鐘后較準完成。秒鐘后較準完成。5）按按鍵確認兩點校準并進入測量模式鍵確認兩點校準并進入測量模式。屏幕左下角顯示二點校準的指示圖標屏幕左下角顯示二點校準的指示圖標“ ”。6） 測定：測定：將電極取出，用蒸餾水清洗，用吸水將電極取出，用蒸餾