(三)强酸滴定弱碱
强酸滴定弱碱与强碱滴定弱酸相类似,现以0.1000mol ·L-1HCL溶液滴定20.00ml0.1000 mol ·L-1氨水为例,说明滴定过程中PH值的变化及指示剂的选择.上述滴定的反应和反应常数可表述为:
该反应的反应常数较大,可以预计反应能较完全进行.各滴定点PH值可通过计算求得滴定曲线如图7-4。由图可以看出,强酸滴定弱碱时,滴定突跃在酸性范围内,化学计量点时,溶液的PH值小于7.00,对于该例来说,化学计量点时溶液的PH值为5.28,突跃范围是6.25-4.30。对于这种类型滴定所选指示剂的变色范围应在酸性范围内。甲基红或溴甲酚绿是这类滴定中常用的指示剂。
图7-4 用HCl滴定NH3.H2O的滴定曲线c(HCl)=c(NH3.H2O)=0.1000mol.L-1
图7-5 HCl滴定Na2CO3的滴定的曲线
在强酸滴定弱碱时,弱碱的Kb值与浓度也应满足cKb≥10-8的条件,方可进行准确滴定。
(四)多元酸盐的滴定
能够用于滴定的多元酸盐一般为强碱弱酸盐,因为它们水解使溶液呈碱性,故可用强酸进行滴定。
Na2CO3是二元弱酸H2CO3的钠盐,由于H2CO3的两级离解常数都很小,CO2-3、HCO-3水解后溶液的碱性足以用HCL直接滴定。因此,常将Na2CO3作为基准物质标定HCL溶液的浓度,工业碱纯度的测定也是基于它与HCL反应。
滴定反应分两步进行,在第一步时Na2CO3全部转变为Na2CO3。
Na2CO3+HCl→NaHCO3+NaCl
所以到达第一化学计量点时,溶液的PH值主要由NaHCO3决定,可按下式计算溶液的酸度:
继续用HCL溶液滴定时,发生第二步滴定反应,NaHCO3全部变成H2CO3而达到第二化学计量点:
这时的溶液为H2CO3的饱和溶液,在通常的情况下为0.04mol·L-1,则第二化学计量点时溶液的[H+]为:
滴定过程中溶液的PH值的变化如图7-5所示。
在PH为8.31和3.88附近各有一个滴定突跃。前一个突跃不大明显,这是由于第一步滴定反应的产物NaHCO3具有一定的缓冲作用以及碳酸的Ka1和Ka2相差不太大的缘故。这步滴定的指示剂常选用酚酞。第二个突跃范围较明显,通常用甲基橙指示剂。终点前溶液中H2CO3能与HCO-3组成缓冲体系,终点不易掌握。故在实际操作时,当反应接近第二化学计量点前,采用加热或不断振摇的办法驱逐溶液中的CO2,这样可以得到较为准确的滴定终点。