北京普天同创生物科技有限公司
一、强碱滴定一元弱酸终点误差的计算
1.测定方法
以GB/T 676-2007《化学试剂乙酸(冰醋酸)》产品质量分数的测定为例。
1.2含量
将15 mL无二氧化碳的水注入具塞锥形瓶中,称量,加约1 mL样品,再称量。两次称量均须精确至0.0001g。加40 mL无二氧化碳的水及2滴酚酞指示液(10 g/L),用氢氧化钠标准滴定溶液[c(NaOH)=0.5 mol/L]滴定至溶液呈粉红色。
乙酸的质量分数“w1”数值以“%”表示,按式(1)计算:
式中:
V—氢氧化钠标准滴定溶液体积的数值,单位为毫升(mL) ;
c—氢氧化钠标准滴定溶液浓度的准确数值,单位为摩尔每升(mol/L) ;
M—乙酸摩尔质量的数值,单位为克每摩尔(g/mol)[M(CH3COOH)=60.05] ;
m—样品质量的数值,单位为克(g)。
2.强碱滴定一元弱酸终点误差的计算
式中:
Et—终点误差;
△pH—滴定终点pHep与化学计量点pHsp的差值;
Kt—滴定反应常数;
cepHA—一元弱酸HA在滴定终点时相当的浓度。
式(14-3)中:
式中:
Kt—滴定反应常数;
Ka—一元弱酸在水中的解离常数;
Kw—水的解离常数(1.0×10-14)。
(1)用氢氧化钠标准滴定溶液[c(NaOH)=0.5 mol/L]滴定乙酸的已知条件:
1)乙酸Ka=1.8×10-5、pKa=4.74;
2)乙酸的质量m=1.0500g;
3)氢氧化钠标准滴定溶液的体积35.00mL、终点时体积:16 mL+40 mL+35 mL=91 mL;
4)酚酞指示剂pH变色范围8.0(无)~10.0(红),故滴定终点时,按pKHIn =9.1计算;
5)化学计量点的pH值:
化学计量点时乙酸的浓度:
乙酸是一元酸,Ka·c=1.8×10-5×O.1921(mol/L)=3.46×10-6≥10-8,即乙酸的酸性不弱,可以按最简式一元酸进行计算。则化学计量点时的pOH值:
则:pOH=4.99,pHsp=14-4.99=9.0
则:△pH=pHep-pHsp=9.1-9.0=0.1
6)滴定反应常数
滴定反应常数按式(14-4)计算:
将上述已知条件代入式(14-3),得到氢氧化钠标准滴定溶液的标定的终点误差:
3.氢氧化钠标准滴定溶液滴定乙酸的终点误差对测量不确定度的影响
从计算结果可以看出:氢氧化钠标准滴定溶液滴定乙酸的终点误差,对乙酸质量分数的测量不确定度产生了约为0.0025%的影响(终点误差按两点分布,k=1),在其测量不确定度的评定中应与其他分量进行比较后再决定是否考虑终点误差引入的测量不确定度分量。
二、强碱滴定多元酸的终点误差计算
由于滴定多元弱酸、弱碱涉及到逐级解离,其终点误差从定义到计算公式都很复杂,多元弱酸、弱碱滴定终点误差计算式(林邦误差公式)是经过数次简化才得到的(忽略了一些不应忽略的项),因此有一定误差,它们对多元弱酸、弱碱滴定的指导作用要小一些。
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