學(xué)分析中常見(jiàn)酸堿滴定終點(diǎn)的指示方法
酸堿滴定判斷終點(diǎn)的方法有兩類，即指示劑法和電位滴定法。本文重點(diǎn)跟大家分享指示劑法的相關(guān)知識(shí)。
所謂指示劑法就是依靠顏色的改變，來(lái)指示終點(diǎn)的方法。但大家都知道終點(diǎn)并不是化學(xué)計(jì)量點(diǎn)，為了減少終點(diǎn)誤差，要求終點(diǎn)盡量靠攏化學(xué)計(jì)量點(diǎn)，而酸堿指示劑是多種多樣的，變色情況也不相同，這樣在酸堿滴定中，就存在一個(gè)如何選擇指示劑的實(shí)際問(wèn)題，為此有必要首先研究一下有關(guān)酸堿指示劑的各種問(wèn)題。
1酸堿指示劑的定義
酸堿指示劑一般為有機(jī)弱酸或弱堿，當(dāng)溶液pH值變化時(shí)，它們由于結(jié)構(gòu)的改變而發(fā)生顏色的改變。
例如：甲基橙：有機(jī)弱堿，pH<3.1紅色;pH >4.4黃色(紅色為其酸色，黃色為其堿色)。酚酞：二元弱酸，pH<8.0無(wú)色;pH >10.0紅色(無(wú)色為其酸色，紅色為其堿色)。必須注意：酸堿指示劑結(jié)構(gòu)的變化(即顏色的變化)具有可逆性。如甲基橙當(dāng)pH變小時(shí)(酸度增大)，它由黃色變?yōu)榧t色;反之，當(dāng)pH增大時(shí)(酸度降低)，它又可由紅色變?yōu)辄S色。所以無(wú)論在酸滴定堿中，還是堿滴定酸中它都可以使用。
2指示劑的變色范圍
酸堿指示劑變色范圍
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溶液的組成 |
變色pH范圍 |
顏色變化 |
溶液配制方法 |
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甲基紫? |
0.13～0.5 |
黃～綠 |
1g·L-1或0.5g·L-1的水溶液 |
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苦味酸 |
0.0～1.3 |
無(wú)色～黃色 |
1g·L-1水溶液 |
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甲基綠 |
0.1～2.0 |
黃～綠～淺藍(lán) |
0.5g·L-1水溶液 |
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孔雀綠? |
0.13～2.0 |
黃～淺藍(lán)～綠 |
1g·L-1水溶液 |
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甲酚紅? |
0.2～1.8 |
紅～黃 |
0.04g指示劑溶于100mL50％乙醇中 |
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甲基紫 |
1.0～1.5 |
綠～藍(lán) |
1g·L-1水溶液 |
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百里酚藍(lán) |
1.2～2.8 |
紅～黃 |
0.1g指示劑溶于100mL20％乙醇中 |
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甲基紫 |
2.0～3.0 |
藍(lán)～紫 |
1g·L-1水溶液 |
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茜素黃R |
1.9～3.3 |
紅～黃 |
1g·L-1水溶液 |
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二甲基黃 |
2.9～4.0 |
紅～黃 |
0.1g?或0.01g?指示劑溶于100mL90％乙醇中 |
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甲基橙 |
3.1～4.4 |
紅～橙黃 |
1g·L-1水溶液 |
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溴酚藍(lán) |
3.0～4.6 |
黃～藍(lán) |
0.1g指示劑溶于100mL20％ 乙醇中 |
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剛果紅 |
3.0～5.2 |
藍(lán)紫～紅 |
1g·L-1水溶液 |
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茜素紅S? |
3.7～5.2 |
黃～紫 |
1g·L-1水溶液 |
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溴甲酚綠 |
3.8～5.4 |
黃～藍(lán) |
0.1g指示劑溶于100mL20％乙醇中 |
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甲基紅 |
4.4～6.2 |
紅～黃 |
0.1g或0.2g指示劑溶于100mL60％乙醇中 |
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溴酚紅 |
5.0～6.8 |
黃～紅 |
0.1g或0.04g指示劑溶于100mL20％乙醇中 |
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溴甲酚紫 |
5.2～6.8 |
黃～紫紅 |
0.1g指示劑溶于100mL20％乙醇中 |
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溴百里酚藍(lán) |
6.0～7.6 |
黃～藍(lán) |
0.05g指示劑溶于100mL20％乙醇中 |
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中性紅 |
6.8～8.0 |
紅～亮黃 |
0.1g指示劑溶于100mL60％乙醇中 |
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酚紅 |
6.8～8.0 |
黃～紅 |
0.1g指示劑溶于100mL20％乙醇中 |
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甲酚紅 |
7.2～8.8 |
亮黃～紫紅 |
0.1g指示劑溶于100mL50％乙醇中 |
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百里酚藍(lán)? |
8.0～9.0 |
黃～藍(lán) |
參看第一變色范圍 |
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酚酞 |
8.2～10.0 |
無(wú)色～紫紅 |
(1)0.1g指示劑溶于100mL60％乙醇中?(2)1g酚酞溶于100mL90％乙醇中 |
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百里酚酞 |
9.4～10.6 |
無(wú)色～藍(lán) |
0.1g指示劑溶于100mL90％乙醇中 |
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茜素紅S? |
10.0～12.0 |
紫～淡黃 |
參看第一變色范圍 |
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茜素黃R? |
10.1～12.1 |
黃～淡紫 |
1g·L-1水溶液 |
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孔雀綠? |
11.5～13.2 |
藍(lán)綠～無(wú)色 |
參看第一變色范圍 |
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達(dá)旦黃 |
12.0～13.0 |
黃～紅 |
1g·L-1水溶液 |
既然每一種指示劑都有一定的變色范圍，其幅度在1~2個(gè)pH單位之間，所以當(dāng)溶液pH變化時(shí)，指示劑在它的變色范圍內(nèi)會(huì)出現(xiàn)一些過(guò)渡色，如：甲基橙在pH3.1逐漸變?yōu)?.4時(shí)，其顏色變化為紅-橙紅-橙-黃。
在滴定過(guò)程中，我們希望指示劑的酸色和堿色之間能發(fā)生突變，這樣使顏色變化敏銳，觀察更為準(zhǔn)確。要作到這一點(diǎn)，從外部因素考慮則希望在滴定接近化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)溶液的pH值能有一個(gè)突然的大幅度的改變，從而使指示劑發(fā)生酸堿色互變，從內(nèi)部原因考慮，就必須設(shè)法使指示劑的變色范圍更窄一些，變色更敏銳一些，為此引出了混合指示劑。
混合酸堿指示劑變色范圍
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指示劑溶液的組成 |
變色點(diǎn)pH |
顏色變化 |
備注 |
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酸色 |
堿色 |
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一份1g·L-1甲基黃乙醇溶液，一份1g·L-1次甲基藍(lán)乙醇溶液 |
? 3.25 |
? 藍(lán)紫 |
? 綠 |
? pH3.2藍(lán)紫色?pH3.4綠色 |
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四份2g·L-1溴甲酚綠乙醇溶液，一份2g·L-1二甲基黃乙醇溶液 |
? 3.9 |
? 橙 |
? 綠 |
? 變色點(diǎn)黃色 |
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一份2g·L-1甲基橙溶液， 一份 |
? 4.1 |
? 紫 |
? 黃綠 |
? 調(diào)節(jié)兩者的比例，直至終點(diǎn)敏銳 |
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一份1g·L-1溴百里酚綠鈉鹽水溶液， 一份2g·L-1甲基橙水溶液 |
? 4.3 |
? 黃 |
? 藍(lán)綠 |
? pH3.5黃色?pH4.0黃綠色?pH4.3綠色 |
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三份1g·L-1溴甲酚綠乙醇溶液 ，一份2g·L-1甲基紅乙醇溶液 |
? 5.1 |
? 酒紅 |
? 綠 |
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一份1g·L-1溴甲酚綠鈉鹽水溶液， 一份1g·L-1氯酚紅鈉鹽水溶液 |
? 6.1 |
? 黃綠 |
? 藍(lán)紫 |
? pH5.4藍(lán)綠?pH5.8藍(lán)?pH6.2藍(lán)紫 |
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一份1g·L-1溴甲酚紫鈉鹽水溶液， 一份1g·L-1溴百里酚藍(lán)鈉鹽水溶液 |
? 6.7 |
? 黃 |
? 藍(lán)紫 |
? pH6.2黃紫?pH6.6紫?pH6.8藍(lán)紫 |
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一份1g·L-1中性紅乙醇溶液 ，一份1g·L-1次甲基藍(lán)乙醇溶液 |
? 7.0 |
? 藍(lán)紫 |
? 綠 |
? pH7.0藍(lán)紫 |
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一份1g·L-1溴百里酚藍(lán)鈉鹽水溶液， 一份1g·L-1酚紅鈉鹽水溶液 |
? 7.5 |
? 黃 |
? 紫 |
pH7.2暗綠?pH7.4淡紫?pH7.6深紫 |
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一份1g·L-1甲酚紅50％乙醇溶液 ，六份1g·L-1百里酚藍(lán)50％乙醇溶液 |
? 8.3 |
? 黃 |
? 紫 |
? pH8.2玫瑰色?pH8.4紫色 變色點(diǎn)微紅色 ? |
