磷酸一氢钠磷酸二氢钠.doc

磷酸一氢钠(Na2HPO4) 与磷酸二氢钠(NaH2PO4) 混合溶液中各组分浓度的测定武汉大学化学与分子科学学院 2014 级化学基地五班张馨蕊 20********** 摘要: 现有一瓶未知浓度的磷酸一氢钠和磷酸二氢钠的混合溶液,为了得知混合溶液中各组分的浓度, 对溶液进行分步滴定。本文展现了本次实验的目的、原理、过程、数据以及对数据的分析。关键词: 混合溶液滴定磷酸一氢钠磷酸二氢钠正文: 1 、实验原理 H3PO4 是三元酸,其 PKa1=, PKa2=, PKa3=. 磷酸一氢钠和磷酸二氢钠都可以视为两性物质,由两性物质的 pH 计算公式, pH= ( PKa1+PKa2 )可知,磷酸一氢钠( Na2HPO4 )溶液的 pH 值等于( PKa2+PKa3 ) /2= ( + ) /2= 。同理可知, 磷酸二氢钠( NaH2PO4 )溶液的 pH 值等于( PKa1+PKa2 ) /2= ( + ) /2= 当确保 Et (终点误差) ≤ %, 化学计量点与滴定终点差值为± 时,弱酸能够被准确滴定的条件是 PKaCa ≤ 8。一般来说当 PKa ≤ 7时, 弱酸能够被准确滴定。因为 PKa2= ,与 7相差不大,并且由滴定曲线(详见图 1 )可知,滴定磷酸二氢钠时仍有较明显的突跃,实际操作中磷酸二氢钠可以直接被氢氧化钠溶液滴定。但是 PKa3= ,与 7相差过大, 可知磷酸一氢钠无法被氢氧化钠溶液滴定,所以在用氢氧化钠溶液滴定磷酸二氢钠时,磷酸一氢钠也不会对前者的滴定产生干扰。 PKb2=14-PKa2= 由此可知磷酸一氢钠可以被盐酸溶液滴定。 PKb3=14-PKa1=14-= 。由此可知在用盐酸溶液滴定磷酸一氢钠时,磷酸二氢钠不会对前者的滴定产生干扰。(图一) 上图中 pH 为 的点可以视为用盐酸溶液滴定磷酸一氢钠时的化学计量点。关于指示剂的选择,滴定磷酸一氢钠,达到化学计量点时,溶液中是磷酸二氢钠, pH= 。变色点在这附近的有甲基橙和溴酚蓝两种指示剂。甲基橙变色范围 - ,溴酚蓝变色范围 - 溴酚蓝指示剂的变色点与化学计量点更接近,选择溴酚蓝指示剂终点误差更小。达到终点时,指示剂由蓝色变为黄绿色, 半分钟内不褪色。滴定磷酸二氢钠,达到化学计量点时,溶液中是磷酸一氢钠, pH= 。变色点在这附近的有酚酞和百里酚酞两种指示剂。酚酞变色范围是 - ,百里酚酞变色范围是 - ,百里酚酞的变色点与化学计量点更接近,选择百里酚酞指示剂终点误差更小。 2、实验过程①氢氧化钠溶液的配制和标定在台秤上称取约 NaOH 固体,假如约 500ml 蒸馏水,搅拌至 NaOH 固体完全溶解即完成配制。以分析天平准确称取三份 - 邻苯二甲酸氢钾固体,置于三支 25ml 锥形瓶中,加入约 20m l 蒸馏水,搅拌至完全溶解。滴入 1-2 滴酚酞指示剂,使用待标定的氢氧化钠溶液滴定至溶液从无色变为浅红色, 30s 不变色即为滴定终点。记录使用的氢氧化钠溶液体积。重复实验三次,分别计算出氢氧化钠溶液浓度,取平均值。 C NaOH