酸堿滴定判斷終點的方法有兩類,即指示劑法和電位滴定法。本文重點跟大家分享指示劑法的相關知識。
所謂指示劑法就是依靠顏色的改變,來指示終點的方法。但大家都知道終點并不是化學計量點,為了減少終點誤差,要求終點盡量靠攏化學計量點,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,就存在一個如何選擇指示劑的實際問題,為此有必要首先研究一下有關酸堿指示劑的各種問題。
1酸堿指示劑的定義
酸堿指示劑一般為有機弱酸或弱堿,當溶液pH值變化時,它們由于結構的改變而發生顏色的改變。
例如:甲基橙:有機弱堿,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無色;pH >10.0紅色(無色為其酸色,紅色為其堿色)。必須注意:酸堿指示劑結構的變化(即顏色的變化)具有可逆性。如甲基橙當pH變小時(酸度增大),它由黃色變為紅色;反之,當pH增大時(酸度降低),它又可由紅色變為黃色。所以無論在酸滴定堿中,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 |
無色~黃色 |
1g·L-1水溶液 |
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甲基綠 |
0.1~2.0 |
黃~綠~淺藍 |
0.5g·L-1水溶液 |
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孔雀綠 |
0.13~2.0 |
黃~淺藍~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 |
1g·L-1水溶液 |
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百里酚藍 |
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~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 |
3.0~4.6 |
黃~藍 |
0.1g指示劑溶于100mL20% 乙醇中 |
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剛果紅 |
3.0~5.2 |
藍紫~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 |
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 |
6.0~7.6 |
黃~藍 |
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 |
8.0~9.0 |
黃~藍 |
參看第一變色范圍 |
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酚酞 |
8.2~10.0 |
無色~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 |
無色~藍 |
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 |
藍綠~無色 |
參看第一變色范圍 |
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達旦黃 |
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pH單位之間,所以當溶液pH變化時,指示劑在它的變色范圍內會出現一些過渡色,如:甲基橙在pH3.1逐漸變為4.4時,其顏色變化為紅-橙紅-橙-黃。
在滴定過程中,我們希望指示劑的酸色和堿色之間能發生突變,這樣使顏色變化敏銳,觀察更為準確。要作到這一點,從外部因素考慮則希望在滴定接近化學計量點時溶液的pH值能有一個突然的大幅度的改變,從而使指示劑發生酸堿色互變,從內部原因考慮,就必須設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次甲基藍乙醇溶液 |
3.25 |
藍紫 |
綠 |
pH3.2藍紫色 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 |
變色點黃色 |
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一份2g·L-1甲基橙溶液, 一份 |
4.1 |
紫 |
黃綠 |
調節兩者的比例,直至終點敏銳 |
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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 |
藍紫 |
pH5.4藍綠 pH5.8藍 pH6.2藍紫 |
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一份1g·L-1溴甲酚紫鈉鹽水溶液, 一份1g·L-1溴百里酚藍鈉鹽水溶液 |
6.7 |
黃 |
藍紫 |
pH6.2黃紫 pH6.6紫 pH6.8藍紫 |
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一份1g·L-1中性紅乙醇溶液 ,一份1g·L-1次甲基藍乙醇溶液 |
7.0 |
藍紫 |
綠 |
pH7.0藍紫 |
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一份1g·L-1溴百里酚藍鈉鹽水溶液, 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50%乙醇溶液 |
8.3 |
黃 |
紫 |
pH8.2玫瑰色 pH8.4紫色 變色點微紅色
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