为什么用盐酸可以滴定硼砂,而不能直接滴定醋酸钠
1.
盐酸加入醋酸钠中会有醋酸生成,构成了缓冲溶液。所以不能用盐酸直接滴定醋酸钠。如果要标定醋酸溶液,建议用标准溶液硝酸铅。
2.
硼砂的碱性强,用甲基橙为指示剂恰好可行;醋酸钠碱性太弱,未能恰好反应之时甲基橙就已经变色,用酚酞作指示剂误差就更大。
3.
不能通过人眼观察指示剂的方式确定终点,由于人眼观察指示剂变色需要在一滴内溶液有0.2-0.3的pH变化,计算可知需要c×K大于10^(-8)。K为酸或碱的解离常数,c为浓度。醋酸钠为弱碱,pKb大于9,这就需要c大于10mol/L,显然是不现实的。但可以采用分光光度滴定或电导滴定,这些仪器的灵敏度比人眼大多了。
硼砂溶于水的反应为:B4O72- + 5H2O = 2H2BO3- + 2H3BO3 H2BO3-是H3BO3的共轭碱,故H2BO3-的pKb=14-9.24= 4.76,它是一个中强碱,可以满足cKb≥10-8的准确滴定条件,故可用HCl标准溶液直接滴定。
乙酸钠是乙酸的共轭碱,pKb=14-3.74=10.26,Kb很小,不能满足cKb≥10-8的准确滴定条件,故不可用HCl标准溶液直接滴定。
一般Ka<=10*-6,可以被滴定,
硼砂,满足此条件,所以可以直接用盐酸滴定,
而醋酸钠不满足此条件,所以不能用盐酸直接滴定
硼砂溶水后分解为两个硼酸和两个硼酸根,由于硼酸解离常数很小,不能被碱准确滴定,但其共轭碱-硼酸根却能被酸准确滴定。为此利用这一性质可用硼砂这一基准物质来标定盐酸。
0.38g硼砂的物质的量:0.38/387.32≈0.001mol=1.0mmol,由于硼砂与盐酸反应是1:2的关系,所以
1.0mmol×2=2.0mmol=0.10×20mL(HCl的浓度和盐酸的体积)。
说明:我们用于滴定分析的强酸碱标准溶液的浓度一般都是0.10mol/L。滴定管滴定带来的测量误差为0.02mL,我们有要求滴定误差不超0.1%,所以0.1%=0.02mL/20mL,既滴定体积最小为20mL.。
标定盐酸为什么硼砂要0.38-0.42的原因就是保证酸消耗量等于、大于20mL,以确保滴定管的测量误差不超0.1%.
标定0.1摩尔每升的盐,一般盐酸的体积给10-20ML,Na₂B₄O₇·10H₂O + 2HCl=2NaCl +4H₃BO₃ +5H₂O
38 2x 0.1mol/L*10mL
x=0.5mmol
需要硼砂的质量=381.37g/mol*0.5mmol=0.2g
标定要做平行实验2-3次
扩展资料:
制备硼砂的方法主要有硫酸法、常压碱解法、加压碱解法、碳碱法、钠化焙烧-常压水浸法、熔态钠化-常压水浸法、钠化焙烧-加压水浸法等。
硫酸法是利用硼镁矿制取硼酸的主要方法。硫酸法制备硼砂以硼镁矿粉作为原料,将硫酸加入硼镁矿粉中使其分解,反应产物为粗硼酸和硫酸镁。
为了下一步制备硼砂,需将混合产物分离,获得粗硼酸。母液中硼酸和硫酸镁的分离,国内外主要利用硫酸盐析法、沉淀分离法(固硼或固镁)、浮选分离法、萃取回收法等方法进行。
用硼砂标定盐酸时,反应的化学方程式如下:
Na2B4O7+2HCl+5H2O=4H3BO3+2NaCl
称取硼砂的质量的称取范围的确定依据是:就是根据上述化学方程式来进行的粗步计算结果
假设所消耗的盐酸体积为20mL,则其中HCl的物质的量=1mol/L*20mL=0.02mol
所需要的硼砂的物质的量就=0.01mol,其质量=0.01*381.37≈4克.
标定(1)C(HCl)=1mol/L:准确称取硼砂(N2B4O7-10H2O)4~8g于250ml三角瓶中,加水30~50ml溶解,加2~3滴甲基红指示剂,用配制好的盐酸溶液进行滴定至黄色变成橙色即为终点。(2)C(HCl)=0.5mol/L:准确称取硼砂 2~4g ,按上法标定其浓度。 (3)C(HCl)=0.1mol/L:准确称取硼砂 0.4~0.8g ,按上法标定其浓度。(4)C(HCl)=0.05mol/L:准确称取硼砂 0.2~0.4g ,按上法标定其浓度。
步骤如下:
1.配置约0.1mol/L 的盐酸溶液(不需太过精确,因为最后要标定)
2.用分析天平精确称量三组硼砂,记入数据
3.分别溶解于三个锥形瓶中,加入甲基红为指示剂(溶剂为去离子水50mL,指示剂2~3滴)
4.用配置的盐酸溶液滴定硼砂,当甲基红的颜色变为淡淡的浅黄色时,即为终点(由于有三组硼砂,需做三次)
5.记入消耗盐酸的体积,计算盐酸的精确溶度
第一次做不好没关系,重在练习,熟能生巧
用甲基橙做指示剂由黄变橙
硼酸是弱酸,部分电离,整个混合物相当于缓冲溶液,即在一定范围内,加入酸碱它的pH值维持在稳定范围内。
标准溶液:是已知准确浓度的试剂溶液。由于浓盐酸具有挥发性,所以配制盐酸标准溶液必须用间接法,即先配制一个近似浓度的盐酸溶液,再用硼砂来确定其准确浓度,这一过程就叫标定。
已知:C(HC1)=0.1mol/L M(Na2B4O7.10H2O)=381.42g/mol
滴定反应:Na2B4O7 + 2HC1 + 5H2O = 2NaC1 + 4H3BO3
当V=20ml时,m1/381.42=(1/2)*0.1*20/1000 m1=0.3814g
当V=40ml时,m2/381.42=(1/2)*0.1*40/1000 m2=0.7628g
扩展资料:
由于浓盐酸容易挥发,不能用它们来直接配制具有准确浓度的标准溶液,因此,配制HCl标准溶液时,只能先配制成近似浓度的溶液,然后用基准物质标定它们的准确浓度,或者用另一已知准确浓度的标准溶液滴定该溶液,再根据它们的体积比计算该溶液的准确浓度。
标定HCl溶液的基准物质常用的是无水Na2CO3,其反应式如下:
Na2CO3+2HCl→2NaCl+CO2+H2O
滴定至反应完全时,溶液pH为3.89,通常选用溴甲酚绿—甲基红混合液作指示剂。
参考资料来源:百度百科-盐酸标准溶液