在酸堿準(zhǔn)確滴定與分步滴定的判據(jù)教學(xué)中的處理
2014-09-01 23:38:43江銀枝
教育教學(xué)論壇 2014年16期
摘要：準(zhǔn)確滴定的判據(jù)是分析化學(xué)滴定分析教學(xué)過程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，因為它是進(jìn)行滴定分析方法建立與評價的依據(jù)。筆者依據(jù)學(xué)科發(fā)展趨勢和知識點(diǎn)的前后銜接性，將絡(luò)合滴定和質(zhì)子酸堿滴定均作為酸堿滴定來處理，抓住化學(xué)定量分析的允許誤差要求不大于0.1%，依據(jù)滴定終點(diǎn)溶液各組分的濃度特性要求，引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)準(zhǔn)確滴定與分步滴定的判據(jù)，讓學(xué)生易于接受和掌握。
關(guān)鍵詞：滴定分析；準(zhǔn)確滴定；分步滴定；酸堿滴定；絡(luò)合滴定
中圖分類號：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）16-0259-02
在多年的教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)確滴定的判據(jù)學(xué)生比較難以把握，所以我在教學(xué)過程中做了一些嘗試。
由于酸堿滴定是建立在質(zhì)子酸堿平衡理論基礎(chǔ)之上，質(zhì)子酸堿反應(yīng)的實質(zhì)就是氫正離子與氫氧負(fù)離子之間的反應(yīng)。絡(luò)合滴定與沉淀滴定分別建立在絡(luò)合平衡和沉淀平衡的基礎(chǔ)上，它們反應(yīng)的實質(zhì)就是路易斯酸和路易斯堿之間的反應(yīng)的反應(yīng)。所以在教學(xué)過程中均作為酸堿滴定。由于沉淀滴定應(yīng)用范圍較窄，所以這里主要討論質(zhì)子酸堿滴定和絡(luò)合滴定準(zhǔn)確滴定的判據(jù)。論述如下。
一、單一組分準(zhǔn)確滴定的判據(jù)
1.強(qiáng)堿滴定弱酸。
氫氧化鈉滴定弱酸HA，其離解常數(shù)為KHA，初始濃度均為C0，
當(dāng)反應(yīng)不足■時，此時的pH可以按下式估算：
pH=pKHA+log■=pKHA+3.00
當(dāng)反應(yīng)過量■時，此時的pH可以按下式估算：
pH=14+log■
要能準(zhǔn)確滴定，則至少要滿足下列條件：
14+log■-（pKHA+3.00）>0
即KHAC0≥10-7.7≈10-8時可以準(zhǔn)確滴定。
2.EDTA滴定金屬M(fèi)。
EDTA滴定金屬M(fèi)，在滴定條件下其條件平衡常數(shù)為
KMY，初始濃度均為C0，
當(dāng)反應(yīng)不足■時，CMY=[MY]■；要想滴定是準(zhǔn)確可行的，依據(jù)誤差小于0.1%，必須有：
■>1000，CY<■=■？圯■>■
依據(jù)KMY=■則
KMYC0≥2×106為絡(luò)合滴定準(zhǔn)確滴定的判據(jù)。
當(dāng)反應(yīng)過量■時，CMY=[MY]■；要想滴定是準(zhǔn)確可行的，依據(jù)誤差小于0.1%，必須有：
■>1000，CM<■=■？圯■>■
依據(jù)KMY=■則
KMYC0≥2×106為絡(luò)合滴定準(zhǔn)確滴定的判據(jù)。
所以絡(luò)定滴定的準(zhǔn)確滴定的判據(jù)為KMYC0≥2×106。
二、多組分共存分步滴定的判據(jù)
1.強(qiáng)堿滴定混酸或多元酸。
多元酸堿可以看做是混合酸堿HA+HB，各自的離解常數(shù)為KHA、KHB，起始濃度分別為CHA、CHB，假定HA先被滴定，則：
當(dāng)?shù)味℉A反應(yīng)不足■時，此時的pH可以按下式估算：
pH1=pKHA+log■=pKHA+3.00
當(dāng)?shù)味℉A反應(yīng)過量■時，此時的pH可以按下式估算：
pH2=pKHB+log■=pKHB-3.00
要能準(zhǔn)確滴定，則至少要滿足下列條件：
pKHB-3.00-（pKHA+3.00）>0
即■>106為分步滴定的依據(jù)。
考慮濃度因素則：■>106為分步滴定的依據(jù)
2.EDTA分步滴定混合金屬溶液。
EDTA滴定金屬M(fèi)、N，在滴定條件下其條件平衡常數(shù)為KMY、KNY，
初始濃度均分別為CM、CN，假定M先被滴定。
當(dāng)?shù)味∕反應(yīng)不足■時，要想滴定是準(zhǔn)確可行的，則必須有：
■>1000存在
又依據(jù)KMY=■則存在■<■
由于金屬N共存，要想滴定準(zhǔn)確可行，還必須有滴定M時，N不干擾，則：
■<■依據(jù)KNY=■則：
KNY<■×■，即■>106為分步滴定的判據(jù)。
考慮濃度因素則：■>106為分步滴定的判據(jù)。
所以絡(luò)合滴定的分步滴定判據(jù)為：■>106或■>106。
總之在教學(xué)過程中要準(zhǔn)確把握知識點(diǎn)及常量分析的允許誤差千分之一的概念，進(jìn)而熟練應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)理解準(zhǔn)確滴定的判據(jù)及其意義。這是進(jìn)行酸堿滴定方法設(shè)計的依據(jù)之一。
基金項目：紡織類人才培養(yǎng)過程中《綜合化學(xué)實驗》課程設(shè)計（fzjg1107）。
作者簡介：江銀枝（1973-），女，博士，副教授，教學(xué)領(lǐng)域：分析化學(xué)、藥物化學(xué)。endprint
摘要：準(zhǔn)確滴定的判據(jù)是分析化學(xué)滴定分析教學(xué)過程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，因為它是進(jìn)行滴定分析方法建立與評價的依據(jù)。筆者依據(jù)學(xué)科發(fā)展趨勢和知識點(diǎn)的前后銜接性，將絡(luò)合滴定和質(zhì)子酸堿滴定均作為酸堿滴定來處理，抓住化學(xué)定量分析的允許誤差要求不大于0.1%，依據(jù)滴定終點(diǎn)溶液各組分的濃度特性要求，引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)準(zhǔn)確滴定與分步滴定的判據(jù)，讓學(xué)生易于接受和掌握。
關(guān)鍵詞：滴定分析；準(zhǔn)確滴定；分步滴定；酸堿滴定；絡(luò)合滴定
中圖分類號：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）16-0259-02
在多年的教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)確滴定的判據(jù)學(xué)生比較難以把握，所以我在教學(xué)過程中做了一些嘗試。
由于酸堿滴定是建立在質(zhì)子酸堿平衡理論基礎(chǔ)之上，質(zhì)子酸堿反應(yīng)的實質(zhì)就是氫正離子與氫氧負(fù)離子之間的反應(yīng)。絡(luò)合滴定與沉淀滴定分別建立在絡(luò)合平衡和沉淀平衡的基礎(chǔ)上，它們反應(yīng)的實質(zhì)就是路易斯酸和路易斯堿之間的反應(yīng)的反應(yīng)。所以在教學(xué)過程中均作為酸堿滴定。由于沉淀滴定應(yīng)用范圍較窄，所以這里主要討論質(zhì)子酸堿滴定和絡(luò)合滴定準(zhǔn)確滴定的判據(jù)。論述如下。
一、單一組分準(zhǔn)確滴定的判據(jù)
1.強(qiáng)堿滴定弱酸。
氫氧化鈉滴定弱酸HA，其離解常數(shù)為KHA，初始濃度均為C0，
當(dāng)反應(yīng)不足■時，此時的pH可以按下式估算：
pH=pKHA+log■=pKHA+3.00
當(dāng)反應(yīng)過量■時，此時的pH可以按下式估算：
pH=14+log■
要能準(zhǔn)確滴定，則至少要滿足下列條件：
14+log■-（pKHA+3.00）>0
即KHAC0≥10-7.7≈10-8時可以準(zhǔn)確滴定。
2.EDTA滴定金屬M(fèi)。
EDTA滴定金屬M(fèi)，在滴定條件下其條件平衡常數(shù)為
KMY，初始濃度均為C0，
當(dāng)反應(yīng)不足■時，CMY=[MY]■；要想滴定是準(zhǔn)確可行的，依據(jù)誤差小于0.1%，必須有：
■>1000，CY<■=■？圯■>■
依據(jù)KMY=■則
KMYC0≥2×106為絡(luò)合滴定準(zhǔn)確滴定的判據(jù)。
當(dāng)反應(yīng)過量■時，CMY=[MY]■；要想滴定是準(zhǔn)確可行的，依據(jù)誤差小于0.1%，必須有：
■>1000，CM<■=■？圯■>■
依據(jù)KMY=■則
KMYC0≥2×106為絡(luò)合滴定準(zhǔn)確滴定的判據(jù)。
所以絡(luò)定滴定的準(zhǔn)確滴定的判據(jù)為KMYC0≥2×106。
二、多組分共存分步滴定的判據(jù)
1.強(qiáng)堿滴定混酸或多元酸。
多元酸堿可以看做是混合酸堿HA+HB，各自的離解常數(shù)為KHA、KHB，起始濃度分別為CHA、CHB，假定HA先被滴定，則：
當(dāng)?shù)味℉A反應(yīng)不足■時，此時的pH可以按下式估算：
pH1=pKHA+log■=pKHA+3.00
當(dāng)?shù)味℉A反應(yīng)過量■時，此時的pH可以按下式估算：
pH2=pKHB+log■=pKHB-3.00
要能準(zhǔn)確滴定，則至少要滿足下列條件：
pKHB-3.00-（pKHA+3.00）>0
即■>106為分步滴定的依據(jù)。
考慮濃度因素則：■>106為分步滴定的依據(jù)
2.EDTA分步滴定混合金屬溶液。
EDTA滴定金屬M(fèi)、N，在滴定條件下其條件平衡常數(shù)為KMY、KNY，
初始濃度均分別為CM、CN，假定M先被滴定。
當(dāng)?shù)味∕反應(yīng)不足■時，要想滴定是準(zhǔn)確可行的，則必須有：
■>1000存在
又依據(jù)KMY=■則存在■<■
由于金屬N共存，要想滴定準(zhǔn)確可行，還必須有滴定M時，N不干擾，則：
■<■依據(jù)KNY=■則：
KNY<■×■，即■>106為分步滴定的判據(jù)。
考慮濃度因素則：■>106為分步滴定的判據(jù)。
所以絡(luò)合滴定的分步滴定判據(jù)為：■>106或■>106。
總之在教學(xué)過程中要準(zhǔn)確把握知識點(diǎn)及常量分析的允許誤差千分之一的概念，進(jìn)而熟練應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)理解準(zhǔn)確滴定的判據(jù)及其意義。這是進(jìn)行酸堿滴定方法設(shè)計的依據(jù)之一。
基金項目：紡織類人才培養(yǎng)過程中《綜合化學(xué)實驗》課程設(shè)計（fzjg1107）。
作者簡介：江銀枝（1973-），女，博士，副教授，教學(xué)領(lǐng)域：分析化學(xué)、藥物化學(xué)。endprint
摘要：準(zhǔn)確滴定的判據(jù)是分析化學(xué)滴定分析教學(xué)過程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，因為它是進(jìn)行滴定分析方法建立與評價的依據(jù)。筆者依據(jù)學(xué)科發(fā)展趨勢和知識點(diǎn)的前后銜接性，將絡(luò)合滴定和質(zhì)子酸堿滴定均作為酸堿滴定來處理，抓住化學(xué)定量分析的允許誤差要求不大于0.1%，依據(jù)滴定終點(diǎn)溶液各組分的濃度特性要求，引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)準(zhǔn)確滴定與分步滴定的判據(jù)，讓學(xué)生易于接受和掌握。
關(guān)鍵詞：滴定分析；準(zhǔn)確滴定；分步滴定；酸堿滴定；絡(luò)合滴定
中圖分類號：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）16-0259-02
在多年的教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)確滴定的判據(jù)學(xué)生比較難以把握，所以我在教學(xué)過程中做了一些嘗試。
由于酸堿滴定是建立在質(zhì)子酸堿平衡理論基礎(chǔ)之上，質(zhì)子酸堿反應(yīng)的實質(zhì)就是氫正離子與氫氧負(fù)離子之間的反應(yīng)。絡(luò)合滴定與沉淀滴定分別建立在絡(luò)合平衡和沉淀平衡的基礎(chǔ)上，它們反應(yīng)的實質(zhì)就是路易斯酸和路易斯堿之間的反應(yīng)的反應(yīng)。所以在教學(xué)過程中均作為酸堿滴定。由于沉淀滴定應(yīng)用范圍較窄，所以這里主要討論質(zhì)子酸堿滴定和絡(luò)合滴定準(zhǔn)確滴定的判據(jù)。論述如下。
一、單一組分準(zhǔn)確滴定的判據(jù)
1.強(qiáng)堿滴定弱酸。
氫氧化鈉滴定弱酸HA，其離解常數(shù)為KHA，初始濃度均為C0，
當(dāng)反應(yīng)不足■時，此時的pH可以按下式估算：
pH=pKHA+log■=pKHA+3.00
當(dāng)反應(yīng)過量■時，此時的pH可以按下式估算：
pH=14+log■
要能準(zhǔn)確滴定，則至少要滿足下列條件：
14+log■-（pKHA+3.00）>0
即KHAC0≥10-7.7≈10-8時可以準(zhǔn)確滴定。
2.EDTA滴定金屬M(fèi)。
EDTA滴定金屬M(fèi)，在滴定條件下其條件平衡常數(shù)為
KMY，初始濃度均為C0，
當(dāng)反應(yīng)不足■時，CMY=[MY]■；要想滴定是準(zhǔn)確可行的，依據(jù)誤差小于0.1%，必須有：
■>1000，CY<■=■？圯■>■
依據(jù)KMY=■則
KMYC0≥2×106為絡(luò)合滴定準(zhǔn)確滴定的判據(jù)。
當(dāng)反應(yīng)過量■時，CMY=[MY]■；要想滴定是準(zhǔn)確可行的，依據(jù)誤差小于0.1%，必須有：
■>1000，CM<■=■？圯■>■
依據(jù)KMY=■則
KMYC0≥2×106為絡(luò)合滴定準(zhǔn)確滴定的判據(jù)。
所以絡(luò)定滴定的準(zhǔn)確滴定的判據(jù)為KMYC0≥2×106。
二、多組分共存分步滴定的判據(jù)
1.強(qiáng)堿滴定混酸或多元酸。
多元酸堿可以看做是混合酸堿HA+HB，各自的離解常數(shù)為KHA、KHB，起始濃度分別為CHA、CHB，假定HA先被滴定，則：
當(dāng)?shù)味℉A反應(yīng)不足■時，此時的pH可以按下式估算：
pH1=pKHA+log■=pKHA+3.00
當(dāng)?shù)味℉A反應(yīng)過量■時，此時的pH可以按下式估算：
pH2=pKHB+log■=pKHB-3.00
要能準(zhǔn)確滴定，則至少要滿足下列條件：
pKHB-3.00-（pKHA+3.00）>0
即■>106為分步滴定的依據(jù)。
考慮濃度因素則：■>106為分步滴定的依據(jù)
2.EDTA分步滴定混合金屬溶液。
EDTA滴定金屬M(fèi)、N，在滴定條件下其條件平衡常數(shù)為KMY、KNY，
初始濃度均分別為CM、CN，假定M先被滴定。
當(dāng)?shù)味∕反應(yīng)不足■時，要想滴定是準(zhǔn)確可行的，則必須有：
■>1000存在
又依據(jù)KMY=■則存在■<■
由于金屬N共存，要想滴定準(zhǔn)確可行，還必須有滴定M時，N不干擾，則：
■<■依據(jù)KNY=■則：
KNY<■×■，即■>106為分步滴定的判據(jù)。
考慮濃度因素則：■>106為分步滴定的判據(jù)。
所以絡(luò)合滴定的分步滴定判據(jù)為：■>106或■>106。
總之在教學(xué)過程中要準(zhǔn)確把握知識點(diǎn)及常量分析的允許誤差千分之一的概念，進(jìn)而熟練應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)理解準(zhǔn)確滴定的判據(jù)及其意義。這是進(jìn)行酸堿滴定方法設(shè)計的依據(jù)之一。
基金項目：紡織類人才培養(yǎng)過程中《綜合化學(xué)實驗》課程設(shè)計（fzjg1107）。
作者簡介：江銀枝（1973-），女，博士，副教授，教學(xué)領(lǐng)域：分析化學(xué)、藥物化學(xué)。endprint
