在酸堿準確滴定與分步滴定的判據(jù)教學中的處理
2014-09-01 23:38:43江銀枝
教育教學論壇 2014年16期
摘要：準確滴定的判據(jù)是分析化學滴定分析教學過程中的重點和難點，因為它是進行滴定分析方法建立與評價的依據(jù)。筆者依據(jù)學科發(fā)展趨勢和知識點的前后銜接性，將絡合滴定和質(zhì)子酸堿滴定均作為酸堿滴定來處理，抓住化學定量分析的允許誤差要求不大于0.1%，依據(jù)滴定終點溶液各組分的濃度特性要求，引導學生推導準確滴定與分步滴定的判據(jù)，讓學生易于接受和掌握。
關(guān)鍵詞：滴定分析；準確滴定；分步滴定；酸堿滴定；絡合滴定
中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）16-0259-02
在多年的教學過程中，發(fā)現(xiàn)準確滴定的判據(jù)學生比較難以把握，所以我在教學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)子酸堿反應的實質(zhì)就是氫正離子與氫氧負離子之間的反應。絡合滴定與沉淀滴定分別建立在絡合平衡和沉淀平衡的基礎(chǔ)上，它們反應的實質(zhì)就是路易斯酸和路易斯堿之間的反應的反應。所以在教學過程中均作為酸堿滴定。由于沉淀滴定應用范圍較窄，所以這里主要討論質(zhì)子酸堿滴定和絡合滴定準確滴定的判據(jù)。論述如下。
一、單一組分準確滴定的判據(jù)
1.強堿滴定弱酸。
氫氧化鈉滴定弱酸HA，其離解常數(shù)為KHA，初始濃度均為C0，
當反應不足■時，此時的pH可以按下式估算：
pH=pKHA+log■=pKHA+3.00
當反應過量■時，此時的pH可以按下式估算：
pH=14+log■
要能準確滴定，則至少要滿足下列條件：
14+log■-（pKHA+3.00）>0
即KHAC0≥10-7.7≈10-8時可以準確滴定。
2.EDTA滴定金屬M。
EDTA滴定金屬M，在滴定條件下其條件平衡常數(shù)為
KMY，初始濃度均為C0，
當反應不足■時，CMY=[MY]■；要想滴定是準確可行的，依據(jù)誤差小于0.1%，必須有：
■>1000，CY<■=■？圯■>■
依據(jù)KMY=■則
KMYC0≥2×106為絡合滴定準確滴定的判據(jù)。
當反應過量■時，CMY=[MY]■；要想滴定是準確可行的，依據(jù)誤差小于0.1%，必須有：
■>1000，CM<■=■？圯■>■
依據(jù)KMY=■則
KMYC0≥2×106為絡合滴定準確滴定的判據(jù)。
所以絡定滴定的準確滴定的判據(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?shù)味℉A反應不足■時，此時的pH可以按下式估算：
pH1=pKHA+log■=pKHA+3.00
當?shù)味℉A反應過量■時，此時的pH可以按下式估算：
pH2=pKHB+log■=pKHB-3.00
要能準確滴定，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、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?shù)味∕反應不足■時，要想滴定是準確可行的，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)。
所以絡合滴定的分步滴定判據(jù)為：■>106或■>106。
總之在教學過程中要準確把握知識點及常量分析的允許誤差千分之一的概念，進而熟練應用，引導學生推導理解準確滴定的判據(jù)及其意義。這是進行酸堿滴定方法設(shè)計的依據(jù)之一。
基金項目：紡織類人才培養(yǎng)過程中《綜合化學實驗》課程設(shè)計（fzjg1107）。
作者簡介：江銀枝（1973-），女，博士，副教授，教學領(lǐng)域：分析化學、藥物化學。endprint
摘要：準確滴定的判據(jù)是分析化學滴定分析教學過程中的重點和難點，因為它是進行滴定分析方法建立與評價的依據(jù)。筆者依據(jù)學科發(fā)展趨勢和知識點的前后銜接性，將絡合滴定和質(zhì)子酸堿滴定均作為酸堿滴定來處理，抓住化學定量分析的允許誤差要求不大于0.1%，依據(jù)滴定終點溶液各組分的濃度特性要求，引導學生推導準確滴定與分步滴定的判據(jù)，讓學生易于接受和掌握。
關(guān)鍵詞：滴定分析；準確滴定；分步滴定；酸堿滴定；絡合滴定
中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）16-0259-02
在多年的教學過程中，發(fā)現(xiàn)準確滴定的判據(jù)學生比較難以把握，所以我在教學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)子酸堿反應的實質(zhì)就是氫正離子與氫氧負離子之間的反應。絡合滴定與沉淀滴定分別建立在絡合平衡和沉淀平衡的基礎(chǔ)上，它們反應的實質(zhì)就是路易斯酸和路易斯堿之間的反應的反應。所以在教學過程中均作為酸堿滴定。由于沉淀滴定應用范圍較窄，所以這里主要討論質(zhì)子酸堿滴定和絡合滴定準確滴定的判據(jù)。論述如下。
一、單一組分準確滴定的判據(jù)
1.強堿滴定弱酸。
氫氧化鈉滴定弱酸HA，其離解常數(shù)為KHA，初始濃度均為C0，
當反應不足■時，此時的pH可以按下式估算：
pH=pKHA+log■=pKHA+3.00
當反應過量■時，此時的pH可以按下式估算：
pH=14+log■
要能準確滴定，則至少要滿足下列條件：
14+log■-（pKHA+3.00）>0
即KHAC0≥10-7.7≈10-8時可以準確滴定。
2.EDTA滴定金屬M。
EDTA滴定金屬M，在滴定條件下其條件平衡常數(shù)為
KMY，初始濃度均為C0，
當反應不足■時，CMY=[MY]■；要想滴定是準確可行的，依據(jù)誤差小于0.1%，必須有：
■>1000，CY<■=■？圯■>■
依據(jù)KMY=■則
KMYC0≥2×106為絡合滴定準確滴定的判據(jù)。
當反應過量■時，CMY=[MY]■；要想滴定是準確可行的，依據(jù)誤差小于0.1%，必須有：
■>1000，CM<■=■？圯■>■
依據(jù)KMY=■則
KMYC0≥2×106為絡合滴定準確滴定的判據(jù)。
所以絡定滴定的準確滴定的判據(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?shù)味℉A反應不足■時，此時的pH可以按下式估算：
pH1=pKHA+log■=pKHA+3.00
當?shù)味℉A反應過量■時，此時的pH可以按下式估算：
pH2=pKHB+log■=pKHB-3.00
要能準確滴定，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、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?shù)味∕反應不足■時，要想滴定是準確可行的，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)。
所以絡合滴定的分步滴定判據(jù)為：■>106或■>106。
總之在教學過程中要準確把握知識點及常量分析的允許誤差千分之一的概念，進而熟練應用，引導學生推導理解準確滴定的判據(jù)及其意義。這是進行酸堿滴定方法設(shè)計的依據(jù)之一。
基金項目：紡織類人才培養(yǎng)過程中《綜合化學實驗》課程設(shè)計（fzjg1107）。
作者簡介：江銀枝（1973-），女，博士，副教授，教學領(lǐng)域：分析化學、藥物化學。endprint
摘要：準確滴定的判據(jù)是分析化學滴定分析教學過程中的重點和難點，因為它是進行滴定分析方法建立與評價的依據(jù)。筆者依據(jù)學科發(fā)展趨勢和知識點的前后銜接性，將絡合滴定和質(zhì)子酸堿滴定均作為酸堿滴定來處理，抓住化學定量分析的允許誤差要求不大于0.1%，依據(jù)滴定終點溶液各組分的濃度特性要求，引導學生推導準確滴定與分步滴定的判據(jù)，讓學生易于接受和掌握。
關(guān)鍵詞：滴定分析；準確滴定；分步滴定；酸堿滴定；絡合滴定
中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）16-0259-02
在多年的教學過程中，發(fā)現(xiàn)準確滴定的判據(jù)學生比較難以把握，所以我在教學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)子酸堿反應的實質(zhì)就是氫正離子與氫氧負離子之間的反應。絡合滴定與沉淀滴定分別建立在絡合平衡和沉淀平衡的基礎(chǔ)上，它們反應的實質(zhì)就是路易斯酸和路易斯堿之間的反應的反應。所以在教學過程中均作為酸堿滴定。由于沉淀滴定應用范圍較窄，所以這里主要討論質(zhì)子酸堿滴定和絡合滴定準確滴定的判據(jù)。論述如下。
一、單一組分準確滴定的判據(jù)
1.強堿滴定弱酸。
氫氧化鈉滴定弱酸HA，其離解常數(shù)為KHA，初始濃度均為C0，
當反應不足■時，此時的pH可以按下式估算：
pH=pKHA+log■=pKHA+3.00
當反應過量■時，此時的pH可以按下式估算：
pH=14+log■
要能準確滴定，則至少要滿足下列條件：
14+log■-（pKHA+3.00）>0
即KHAC0≥10-7.7≈10-8時可以準確滴定。
2.EDTA滴定金屬M。
EDTA滴定金屬M，在滴定條件下其條件平衡常數(shù)為
KMY，初始濃度均為C0，
當反應不足■時，CMY=[MY]■；要想滴定是準確可行的，依據(jù)誤差小于0.1%，必須有：
■>1000，CY<■=■？圯■>■
依據(jù)KMY=■則
KMYC0≥2×106為絡合滴定準確滴定的判據(jù)。
當反應過量■時，CMY=[MY]■；要想滴定是準確可行的，依據(jù)誤差小于0.1%，必須有：
■>1000，CM<■=■？圯■>■
依據(jù)KMY=■則
KMYC0≥2×106為絡合滴定準確滴定的判據(jù)。
所以絡定滴定的準確滴定的判據(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?shù)味℉A反應不足■時，此時的pH可以按下式估算：
pH1=pKHA+log■=pKHA+3.00
當?shù)味℉A反應過量■時，此時的pH可以按下式估算：
pH2=pKHB+log■=pKHB-3.00
要能準確滴定，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、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?shù)味∕反應不足■時，要想滴定是準確可行的，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)。
所以絡合滴定的分步滴定判據(jù)為：■>106或■>106。
總之在教學過程中要準確把握知識點及常量分析的允許誤差千分之一的概念，進而熟練應用，引導學生推導理解準確滴定的判據(jù)及其意義。這是進行酸堿滴定方法設(shè)計的依據(jù)之一。
基金項目：紡織類人才培養(yǎng)過程中《綜合化學實驗》課程設(shè)計（fzjg1107）。
作者簡介：江銀枝（1973-），女，博士，副教授，教學領(lǐng)域：分析化學、藥物化學。endprint
