建材秒知道
登录
建材号 > 盐酸 > 正文

为什么用盐酸可以滴定硼砂,而不能直接滴定醋酸钠

忧心的钢铁侠
坚强的微笑
2023-01-26 15:30:51

为什么用盐酸可以滴定硼砂,而不能直接滴定醋酸钠?为什么氢氧化钠可滴定醋酸?而不能直接滴定硼酸?

最佳答案
悦耳的摩托
炙热的耳机
2026-01-31 14:51:12

硼砂和硫酸反应式为

Na2B4O7+H2SO4+5H2O=4H3BO3+Na2SO4,借此反应可用于滴定硫酸(借鉴自《分析化学例题与习题》里的一道选择题),所以反过来也可以用盐酸(或硫酸)滴定硼砂。

HAc的pKa值为4.73,当cKa>或=10-8时,可以准确滴定,故氢氧化钠可滴定醋酸。

硼酸的pKa为9.24,Ka太小,不能直接滴定,要加入甘露醇释放出H+才可用氢氧化钠滴定。

醋酸钠pKb为9.26,作为碱,也很小,还是用cKb>10-8来判断,不能直接滴定。

最新回答
粗犷的啤酒
阔达的荷花
2026-01-31 14:51:12

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。

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。

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。

雪白的帽子
傲娇的夏天
2026-01-31 14:51:12
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。

虚幻的枕头
高贵的黑裤
2026-01-31 14:51:12
对于弱酸,当cKa≥10-8时,可以用标准碱溶液直接滴定

HAc的Ka=1.75×10-5

H3BO3

Ka=5.81×10-10

所以用氢氧化钠可直接滴定醋酸,不能直接滴定硼酸。硼酸太弱了

难过的野狼
粗心的草莓
2026-01-31 14:51:12
甲基橙变色pH范围是3.1到4.4,意味着在变色时溶液已经是较强酸性了,盐酸已经过量,所以测得的硼砂一定也是过量的。正确的方法是用甲基红作指示剂,变色范围是4.4到6.2,则盐酸不致过量很多。

洁净的猎豹
害怕的大树
2026-01-31 14:51:12
强碱能直接滴定弱酸的判别式为:CKa ≥ 10∧-8

由题意,硼酸的Ka = 7.3×10∧-10

因此,要使硼酸溶液能直接被NaOH滴定,c(硼酸溶液)必须≥ 13.7mol/L

H3BO3的式量为62,20℃时的溶解度约为5g/100g水,换算为摩尔浓度即0.81mol/L。即使在100℃的沸水中,H3BO3的溶解度也仅为37g/100g水,即6.0mol/L。所以硼酸在液态水中的浓度不可能达到13.7mol/L,这意味着它不能被NaOH溶液直接滴定。

硼砂(Na2B4O7•10H2O)溶于水时发生以下反应:

[B4O7]2- + 5H2O = 2H3BO3 + 2H2BO3-

H3BO3和H2BO3-可以看成共轭酸碱对:H3BO3 ↔ H+ + H2BO3-

于是H2BO3-的Kb = Kw/Ka = 10∧-14/ (7.3×10∧-10) = 1.4×10∧-5

用盐酸滴定硼砂溶液时,实际上被滴定物是弱碱H2BO3-。强酸能直接滴定弱碱的判别式为:CKb ≥ 10∧-8,因此c(H2BO3-)≥ 7.3×10∧-4mol/L时,硼砂溶液即可被盐酸直接滴定,换算为Na2B4O7的浓度即3.65×10∧-4mol/L,这个浓度处在硼砂的溶解度范围内。

H3BO3虽然不能用强碱溶液直接滴定,但它可与某些多羟基化合物(乙二醇、丙三醇、甘露醇)反应,生成络合酸,产物的Ka ≈ 10∧-6,从而强化了H3BO3的酸性,LZ可以自行计算这些络合酸能被NaOH溶液直接滴定时的最低浓度是多少。

微笑的小刺猬
机智的电灯胆
2026-01-31 14:51:12
酸碱滴定中指示剂的选择原则是滴定产物的pH值附近,所以盐酸滴定硼砂产物是硼酸,选用甲基红最接近终点,终点误差最小,即pH在5作用,所以选用4.4的变色点误差最小,如果改用甲基橙3.2的变身点也可以,就是误差随之增大了

疯狂的鸡翅
优美的秋天
2026-01-31 14:51:12
酚酞的变色范围是8.2—10.0,甲基红的变色范围是4.4—6.2,甲基橙的变色范围是3.2—4.4

用盐酸滴定硼砂时,终点产物是硼酸,化学计量点的PH值约为5,选用甲基红指示剂最好,其变色范围与化学计量点相吻合;选用甲基橙也可以,变色范围与化学计量点差别不是太大;不能选用酚酞指示剂,因其变色范围与化学计量点差别太大,滴定终点将提前到达,产生较大的误差。

现实的花瓣
细心的手机
2026-01-31 14:51:12
硼砂是含有10个水分子的四硼酸钠,就是十水合四硼酸钠,反应式Na2B4O7·10H2O + 2HCl === 4H3BO3 + 2NaCl + 5H2O

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。