用四大滴定分析的林邦滴定曲线方程推导其终点误差公式
Obtaining the End Point Error Formula with Ringbom Equations of Volumetric Titration Analyses
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用“四大滴定”分析的林邦方程推导其终点误差公式,用林邦的副反应思想统一“四大滴定”分析,为创新终点误差理论做一点尝试。
关键词:
This article focuses on deriving the end point error formula from the Ringbom equations for volumetric titration analyses. The author tries to unify the four titration analyses using the side reaction effect.
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乔成立.
QIAO Cheng-Li.
1 配位滴定的终点误差公式
由文献[1]可知,一般情况下,|cMKt′(a -1)| >> 1,所以终点时的林邦滴定曲线方程变为:
解得:
将其分子分母同除Kt′[M′]ep得,
由此可见,只要由林邦滴定曲线方程解出a -1,然后乘以100%就得终点误差公式。
通过分析配位滴定终点时的平衡情况,以及由配位反应的平衡知识可得:
又因为cMsp≈cMep,所以终点误差公式为:
例1 在pH=10.0的氨性溶液中,以EBT为指示剂,用0.020 mol∙L-1的Y滴定同浓度的Mg2+溶液,计算TE%。已知:lgKMgY=8.7,lgKMgIn=7.0,在pH=10.0时,lgαY (H)=0.45,lgαIn (H)=1.6。
解:因为lgαY (H)=0.45,lgKMgY=8.7,故lgKt′=lgKMgY -lgαY (H)=8.2。因为lgKMgIn=7.0,lgαIn (H)=1.6,故pMg′ep=lg K′MgIn=lg KMgIn -lg αIn (H)=5.4。故:
该计算结果与文献[1]相同。
2 沉淀滴定的终点误差公式
解得:
将其分子分母同除Kt′[L′]ep得,
由此可见,只要由林邦滴定曲线方程解出a-1,然后乘以100%就得终点误差公式。
通过分析沉淀滴定终点时的平衡情况,以及由沉淀反应的平衡知识可得:
又因为
例2 以0.10 mol∙L-1的AgNO3滴定同浓度的Cl-,以K2CrO4为指示剂,计算TE%。已知:[CrO42-]ep=5 × 10-3 mol∙L-1,pKsp (Ag2CrO4)=11.30,pKsp (AgCl)=9.50。
解:因为终点时,
且cCl-sp=0.05 mol∙L-1,所以:
因为化学计量点时,
两种方法计算结果相同。
3 一元弱酸滴定的终点误差公式
解得:
将其分子分母同除Kt′[H′]ep得,
由此可见,只要由林邦滴定曲线方程解出a -1,然后乘以100%就得到终点误差公式。
通过分析一元弱酸滴定终点时的平衡情况,以及由酸碱反应的平衡知识可得:
又因为
由文献[1]可知,
当cHAsp >> Ka时,终点误差公式为:
例3 0.10 mol∙L-1 NaOH滴定同浓度的HAc溶液,以酚酞为指示剂,计算TE%。已知:pKa=4.76,pHep=lgKHIn=9.1。
解:因为pHsp=8.73,pHep=lgKHIn=9.1,所以终点在化学计量点后且离化学计量点较远,αH (HA)=1。又因为cHAsp >> Ka,Kt=1014,所以终点误差为:
该计算结果与文献[1]相同。
4 氧化还原滴定
由文献[6]可知,当b1=b2=1时,氧化还原滴定的林邦滴定曲线方程为:
因为氧化还原反应进行得比较彻底,所以|cR2 Kt′(a -1)| >> 1,所以终点时的林邦滴定曲线方程变为:
解得:
将其分子分母同除Kt′[e′]ep得:
由此可见,只要由林邦滴定曲线方程中解出a -1,然后乘以100%就得终点误差公式。
通过分析氧化还原滴定终点时的平衡情况,以及由氧化还原反应的平衡知识可得:
又因为cspR2≈ cepR2,所以终点误差公式为:
例4 在1 mol∙L-1硫酸介质中,以0.10 mol∙L-1的Ce4+滴定同浓度的Fe2+溶液,用二苯胺磺酸钠
解:由文献[6]可知,当b1=b2=1时,b=1,
由文献[6]可知,当b1=b2=1时,b=1,
该计算结果与文献[1]相同。
5 结论
本文由“四大滴定”分析的林邦滴定曲线方程推导出“四大滴定”分析终点误差公式的统一表达形式为:TE%=(a -1) × 100%。为用林邦的副反应思想统一“四大滴定”分析,创新终点误差理论,做了一点尝试。
参考文献
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