滴定突躍範圍指計量點前半滴和後半滴滴定劑所引起的錐形瓶中溶液PH值的變化範圍。例如用濃度為c mol/L的NaOH滴定等濃度的HCl20.00mL,計量點時酸鹼恰好完全反應,也就是滴入NaOH的體積為20.00mL時達計量點,那麼計量點前半滴,就指加入NaOH的體積為19.98mL,而計量點後半滴指加入NaOH的體積為20.02mL(滴定管1滴的體積約為0.04mL)。
所以計算滴定突躍範圍,只要計算出計量點前、後半滴時錐形瓶中溶液的PH(前)和PH(後)即可。
(1)計量點前半滴,即滴入NaOH的體積為19.98mL,NaOH不過量。
此時錐形瓶溶液中是中和生成的NaCl和剩餘的HCl,所以只要計算出剩餘鹽酸的H+濃度即可。
n(HCl剩餘)=n(HCl總)-n(HCl反應)=n(HCl總)-n(NaOH)=(20.00c-19.98c)*10^-3(mol)=0.02c*10^-3(mol)
此時溶液體積v=20.00+19.98=39.98mL=39.98*10^-3(L)
所以[H+]=n(HCl剩餘)/v=0.02c*10^-3/(39.98*10^-3)=0.0005c(mol/L)
PH(前)=-lg[H+]=-lg(0.0005c)=3.3-lgc
(2)計量點後半滴,即加入NaOH的體積為20.02mL,NaOH過量
n(NaOH過量)=n(NaOH總)-n(NaOH反應)=n(NaOH總)-n(HCl總)=(20.02c-20.00c)*10^-3(mol)=0.02c*10^-3(mol)
此時溶液體積v=20.00+20.02=40.02mL=40.02*10^-3(L)
所以[OH-]=n(NaOH過量)/v=0.02c*10^-3/(40.02*10^-3)=0.0005c(mol/L)
POH=-lg[OH-]=-lg(0.0005c)=3.3-lgc
PH(後)=14-POH=14-(3.3-lgc)=10.7+lgc
突躍範圍差值ΔPH=PH(後)-PH(前)=(10.7+lgc)-(3.3-lgc)=7.4+2lgc=5.4
解得c=0.1000mol/L
滴定突躍範圍指計量點前半滴和後半滴滴定劑所引起的錐形瓶中溶液PH值的變化範圍。例如用濃度為c mol/L的NaOH滴定等濃度的HCl20.00mL,計量點時酸鹼恰好完全反應,也就是滴入NaOH的體積為20.00mL時達計量點,那麼計量點前半滴,就指加入NaOH的體積為19.98mL,而計量點後半滴指加入NaOH的體積為20.02mL(滴定管1滴的體積約為0.04mL)。
所以計算滴定突躍範圍,只要計算出計量點前、後半滴時錐形瓶中溶液的PH(前)和PH(後)即可。
(1)計量點前半滴,即滴入NaOH的體積為19.98mL,NaOH不過量。
此時錐形瓶溶液中是中和生成的NaCl和剩餘的HCl,所以只要計算出剩餘鹽酸的H+濃度即可。
n(HCl剩餘)=n(HCl總)-n(HCl反應)=n(HCl總)-n(NaOH)=(20.00c-19.98c)*10^-3(mol)=0.02c*10^-3(mol)
此時溶液體積v=20.00+19.98=39.98mL=39.98*10^-3(L)
所以[H+]=n(HCl剩餘)/v=0.02c*10^-3/(39.98*10^-3)=0.0005c(mol/L)
PH(前)=-lg[H+]=-lg(0.0005c)=3.3-lgc
(2)計量點後半滴,即加入NaOH的體積為20.02mL,NaOH過量
n(NaOH過量)=n(NaOH總)-n(NaOH反應)=n(NaOH總)-n(HCl總)=(20.02c-20.00c)*10^-3(mol)=0.02c*10^-3(mol)
此時溶液體積v=20.00+20.02=40.02mL=40.02*10^-3(L)
所以[OH-]=n(NaOH過量)/v=0.02c*10^-3/(40.02*10^-3)=0.0005c(mol/L)
POH=-lg[OH-]=-lg(0.0005c)=3.3-lgc
PH(後)=14-POH=14-(3.3-lgc)=10.7+lgc
突躍範圍差值ΔPH=PH(後)-PH(前)=(10.7+lgc)-(3.3-lgc)=7.4+2lgc=5.4
解得c=0.1000mol/L