温度滴定法课件.ppt

温度滴定法 于鲁闽 03081026•温度滴定，就其狭义即原有的意义而言，是利用滴定反应的热效应来测定试样滴定度的一种容量法.•由于每种化学反应必然伴有反应热QR ,所以它是普遍可用的一种分析方法.•其精密度一般为容量法的精密度.现在标准仪器允许准确度为0.2-0.5%,精密仪器能达到0.1-0.2%.•反应释放出的热量可以两种方式用于分析方法：•１．旨在确定滴定的终点，在滴定过程中把试样的温度作为加滴定剂体积的函数来测定．•２．旨在测定被滴物的未知量，把滴定过程中测量的总热量与该反应的已知摩尔反应热作比较，或者在标定时与涉及滴定反应的任何其他热量作比较． 温度滴定法的特殊优点是，若 试样的特性，如离子强度或溶剂等，不干扰滴定反应，则在很大程度上与它们无关．同时可以操作有色溶液，胶体溶液或浆液．同电化学方法中的电极比较，作为测量器件的温度传感器是惰性的，并且它不伪示试样成分参与反应的结果．温度滴定－原理原理 热谱图热谱图吸热反应放热反应TB大小各点意义ABCD温度滴定－应用应用酸碱滴定极弱酸可确定终点普通滴定温度滴定多元酸可分步滴定温度滴定－应用应用络合滴定Ca2+、Mg2＋可分别测定普通滴定(EBT)如何？曲线为何打弯?其它各种反应!•整个过程可分为四个阶段：图中1为滴定预备期，因搅拌作功系统略有温升；2为反应滴定期，于B点开始加入滴定剂，到C点反应完全，反应热导致温升；3为过量滴定稀释期，过量滴定剂加入产生稀释热，也引起系统一定的温升；4为滴定结束期。

• •对于强碱弱酸反应，反应热ΔrH是酸碱中和热ΔnH与弱酸的离解热ΔdH之和以一元弱酸H3BO3与NaOH的反应为例：• B（OH）3+H2O→H++B（OH）4- ΔdH• H++OH-→H2O ΔnH•总反应： B（OH）3+OH-→B（OH）4- ΔrH•根据盖斯定律 ΔrH=ΔdH+ΔnH （1）•式中，中和热ΔrH与温度有关不同热力学温度T时的摩尔热ΔnHm，可用下式表达：• ΔnHm=-57111.6+209.2（T-298.2） （2）•这里ΔnHm的单位为J·mol-1• 摩尔反应热ΔnHm通过实验测得反应过程的温升ΔTr，由下式计算：• ΔnHm=K（ΔTr/n） （3）•式中n为生成物质的量，K为量热系统热容K值可由已知浓度的强酸强碱反应热（即中和热ΔnHm）对系统进行标定而得。

•若相应生成物的量和温升值用n0和ΔT0表示，则：• K= n0 ΔnHm / ΔT0 （4）•代入（3）式，得： • ΔrHm=ΔnHm（ n0 /n）（ ΔTr / ΔT0 ） （5）•因此 • ΔdHm=ΔnHm[（ n0 /n ）（ ΔTr / ΔT0 ）-1] （6）• 本实验中各ΔT是由热敏电阻Rx用直流平衡电桥配以自动平衡记录仪进行测定的•在反应滴定预备期，调节R3使桥路平衡，即R1Rx=R2R3，C，D之间就产生了不平衡电位UCD•由于在温度滴定中温度变化很小，所以热敏电阻的温度系数可视为常数这样，由电桥输出的不平衡电位在自动记录仪上的UCD与温度变化值呈正比关系若UCD用记录线的相应长度Δl表示，则• ΔTr=aΔlr (7)• ΔT0=aΔl0 (8)•式中a为比例常数.将此两式和式(2)代入式(6),得:• ΔdHm=[-57111.6+209.2(T-298.2)] [（ n0 /n ）（Δlr/Δl0）-1] (9)•对于反应速度较快,反应热较大的化学反应,可采用直接注入量热法.即一次性注入过量滴定剂并测量注入前后的温差.为避免稀释热,滴定剂的浓度是被滴定液的100倍左右.•实验试剂:2mol/LNaOH标准溶液,0.02mol/LHCl标准溶液,0.02mol/LH3BO3标准溶液.•实验步骤:•方法一:滴定量热法•移取50mL0.02mol/LHCl标准溶液于干燥洁净杜瓦瓶中.•调节电位器与桥臂的可变电阻,使记录仪笔针在一适当位置.开动磁力搅拌器.•待系统温度稳定后,松开碱液瓶下橡皮管上的夹子,让NaOH溶液在重力作用下匀速加入杜瓦瓶中.当反应过了滴定稀释期,将夹子夹住,停止加入碱液,即能得到类似的动态曲线.•倒去杜瓦瓶中的反应液,洗净后移入50mL0.02mol/LH3BO3标准溶液,重复上述步骤1~3进行操作.•方法二:直接注入量热法•同方法一步骤1,2.•待系统温度稳定后,用注射器一次性注入0.8mL的2mol/LNaOH标准溶液.•待系统温度再次稳定后,直接从记录仪上读得反应前后的UCD或相应的Δl。

•同上测量0.02mol/LH3BO3标准溶液与NaOH溶液反应时的UCD •参考书目：•温度滴定法 [联邦德国] J﹒巴特尔• 科学出版社•酸碱平衡的处理 彭崇慧• 北京大学出版社• 谢谢观赏。