鹽的滴定曲線
實(shí)驗(yàn)室k / 2019-07-06
鹽可分為水解性鹽和非水解性鹽。強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽不能水解，其溶液顯中性故不能用酸或堿滴定。
強(qiáng)堿弱酸鹽和強(qiáng)酸弱堿鹽為水解性鹽，它們的水溶液由于水解而顯酸性或堿性，有可能被酸或堿滴定。
如果組成強(qiáng)堿弱酸鹽的弱酸部分Ka值越小，或組成強(qiáng)酸弱堿鹽的弱堿部分Kb值越小，則越易水解，水解后溶液的酸性或堿性就越強(qiáng)，也就越容易被滴定。否則就有困難。
例如以HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定醋酸鈉時(shí)，反應(yīng)如下：
HCl+NaAc ?NaCl+HAc
由于生成的HAc(Ka＝1.8×10(-5次方))酸性較強(qiáng)，到等當(dāng)點(diǎn)后，鹽酸過量時(shí)，pH變化不明顯(由pH3.19至pH3.13)，因此滴定有困難。同樣，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液定NH4Cl時(shí)，由于生成的NH3·H2O堿性較強(qiáng)，等當(dāng)點(diǎn)前后pH改變不大，沒有明顯的突躍，滴定也有困難。若以HCl標(biāo)準(zhǔn)液滴定硼砂(Na2B4O7·10H2O)，反應(yīng)式如下：
Na2B4O7＋2HCl＋5H2O＝2NaCl＋4H3BO3
由于生成的硼酸酸性較弱(K1＝7.3×10(-10次方))，到等當(dāng)點(diǎn)后鹽酸過量時(shí)，pH急劇下降，有一個(gè)明顯的突躍范圍(pH6.2～4.4)，因此很容易滴定。
碳酸鈉是二元酸——碳酸的鈉鹽，由于H2CO3酸性很弱，它的電離常數(shù)很小(K1＝4.3×10(-7次方)；K2＝5.6×10(-11次方))因此水解后溶液顯較強(qiáng)的堿性，可以被酸滴定。
用0.1N HCl滴定0.1N Na2CO3溶液的滴定曲線如圖7-8。
由滴定曲線可以看出，用強(qiáng)酸滴定Na2CO3時(shí)，有兩個(gè)突躍，可出現(xiàn)兩個(gè)等當(dāng)點(diǎn)。
第一個(gè)突躍相當(dāng)于反應(yīng)
Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3
第一個(gè)等當(dāng)點(diǎn)生成物為NaHCO3，溶液pH計(jì)算如下：
[H+]＝√K1·K2＝√4.3×10(-7次方)×5.6×10(-11次方)=5×10(-9次方)M
pH＝8.3
可用酚酞做指示劑，此時(shí)Na2CO3的當(dāng)量等于其分子量。
由于H2CO3的K1/K2的比值略小于10(4次方)，又由于NaHCO3的緩沖作用，使第一個(gè)突躍不很明顯，用酚酞做指示劑時(shí)，滴定誤差較大，可達(dá)1％。此時(shí)可用NaHCO3做對(duì)照溶液同時(shí)滴定，以便于終點(diǎn)的觀察。
第二個(gè)突躍反應(yīng)為：
等當(dāng)點(diǎn)時(shí)為H2CO3的飽和溶液，常溫下H2CO3飽和溶液的濃度為0.04M，溶液pH計(jì)算如下：
[H+]＝√K1·[H2CO3]＝√4.3×10(-7次方)×0.04＝1.3×10(-4次方)M
pH=3.9
等當(dāng)點(diǎn)附近，突躍較為明顯，可用甲基橙為指示劑。Na2CO3的當(dāng)量等于1/2分子量。由于接近等當(dāng)點(diǎn)時(shí)，溶液中H2CO3與NaHCO3的緩沖作用使終點(diǎn)不易掌提，可加熱煮沸除去CO2，放冷滴至終點(diǎn)。或終點(diǎn)前，用力振搖以除去CO2，使終點(diǎn)轉(zhuǎn)變敏銳。
綜上所述，在鹽類的滴定中，以組成鹽的弱酸或弱堿的電離常數(shù)越小越好。電離常數(shù)越小則突躍越明顯。通常，對(duì)0.1M的鹽溶液來說，其對(duì)應(yīng)的Ka值或Kb值不得大于10(-7次方)；對(duì)1M的鹽溶液來說，則對(duì)應(yīng)的Ka或Kb值不得大于10(-6次方)。否則滴定有困難。
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