一、一般选择原则
强酸滴定碱液:用甲基橙(甲基红更好,但一般不要求)
强碱滴定酸液:用酚酞
上述原则是基于视角角度,心理学研究证明:当溶液颜色由浅变深时易
被观察
到,反之则不易察觉,从而造成滴过量,产生误差。
因此一般:①强酸
滴定强碱时,应选甲基橙(或甲基红),因为滴定终点时溶液颜色由黄
色→橙色;②强碱滴定强酸时,应选酚酞,因为滴定终点时溶液颜色由
无色→红色;上面两种情况指示剂也可以互换。
③强酸滴定弱碱时必须
选用甲基橙(或甲基红);④强碱滴定弱酸时,必须选用酚酞。
后两点
选择原因下面另议。
另外石蕊一般不能作为中和滴定的指示剂,因为其
变色不灵敏,且耗酸碱较多,造成较大误差。
二、从滴定准确度上看
由于滴定终点即为指示剂的变色点,它与酸碱恰好中和时的PH并不完全
一致。
但从测定准确度看:上述一般原则能满足,下面对四种情况从计算角度
加以说明。
1.用0.1mol.L_1HCl滴定20ml 0.1mol.L_1左右的NaOH溶液
当二者恰好中和时,PH=7,用甲基橙为指示剂,当溶液PH<4.4时,溶液颜色由黄色→
橙色,为终点。
这时盐酸已过量,假设过量一滴,约为0.05 ml,此时
溶液中
[H+]=0.05×10-3×0.1/(20+20)×10-3=1.25×10-4 mol.L_1,
PH=3.9,此时的误差0.05/40=0.25%,只有千分之二的误差;所以强酸
滴定强碱时,一般应选甲基橙(或甲基红更好)。
2.同理:若用0.1mol.L_1 NaOH滴定20ml 0.1mol.L_1左右的HCl溶液,用酚
酞作指示剂,当PH>8时,溶液由无色→红色,为终点。
这时NaOH已过量,假设过量一滴,约为0.05 ml,此时溶液中 [OH-]=0.05×10-3×
0.1/(20+20)×10-3=1.25×10-4 mol.L_1,POH=3.9,PH=10.1此时的误差0.05/40=0.25%,亦只有千分之二的误差;所以强碱滴定强酸时,一般应选酚酞。
3.用0.1mol.L_1HCl滴定20ml 0.1mol.L_1左右的NH3.H2O溶液
当二者恰好中和时,因为产物为水解呈酸性的NH4Cl ,其[OH-]=(C×K
ω/Kb)0.5=
(0.05×10-14/1.8×10-5)0.5=5.3×10-6, PH=5.3,用甲基橙为指示剂,当溶液PH<4.4时,
溶液颜色由黄色→橙色,为终点。
这时盐酸已过量,同理此时只有千分
之二的误差;
若选用酚酞,PH<8时达终点,较之选用甲基橙误差更大,且不符合视觉
要求。
所以强酸滴定弱碱时必须选用甲基橙(或甲基红);
4.同理:若用0.1mol.L_1 NaOH滴定20ml 0.1mol.L_1左右的HAc溶
液
当二者恰好中和时,因为产物为水解呈碱性的NaAc ,其[OH-]=(C×K
ω/Ka)0.5=
(0.05×10-14/1.8×10-5)0.5=5.3×10-6, POH=5.3,PH=9.7,用酚
酞作指示剂,当PH>8时,溶液由无色→红色,,为终点。
这时NaOH还
差一点,此时的误差更小。
若选甲基橙,则终点与指示剂的变色点相差
太远,误差会很大,且不符合视觉要求。
所以强碱滴定弱酸时,必须选
用酚酞。
附:常见酸碱指示剂的变色范围指示剂颜色变化变色范围(pH)石蕊红—蓝 5.0~8.0甲基橙红—黄 3.1~4.4酚酞无—红 8.0~10.0 酸
碱中和和滴定指示剂的选择之一(1)酚酞:酸滴定碱时:颜色由红刚好褪色。
碱滴定酸时:颜色由无色到浅红色(2)甲基橙:酸滴定碱时:颜色由
黄到橙色。
碱滴定酸时:颜色由红到橙色一般不选用石蕊。
酸碱中和和
滴定指示剂的选择之二为了减小方法误差,使滴定终点和等当点重合,
需要选择适当的指示剂。
强酸与弱碱相互滴定时,应选用甲基橙。
强碱
与弱酸相互滴定时,应选用酚酞。
强酸与强碱相互滴定时,既可选用甲
基橙,也可选用酚酞作指示剂。
注意,中和滴定不能用石蕊作指示剂。
原因是石蕊的变色范围(pH5.0~8.0)太宽,到达滴定终点时颜色变化不
明显,不易观察。
酸碱中和滴定指示剂的选择之三常用的指示剂多是
弱酸或弱碱,如石蕊;酚酞和甲基橙是比较复杂的有机酸。
指示剂的分
子和离子具有不同的颜色,酸或碱溶液能影响指示剂的电离平衡,因此
在酸或碱溶液中指示剂会显示不同的颜色。
中和滴定时选择指示剂应考虑以下几个方面:(1)指示剂的变色范围越窄
越好,pH稍有变化,指示剂就能改变颜色。
石蕊溶液由于变色范围较宽,且在等当点时颜色的变化不易观察,所以在中和滴定中不采用。
(2)溶液
颜色的变化由浅到深容易观察,而由深变浅则不易观察。
因此应选择在
滴定终点时使溶液颜色由浅变深的指示剂。
强酸和强碱中和时,尽管酚酞和甲基橙都可以用,但用酸滴定碱时,甲基橙加在碱里,达到等当点时,溶液颜色由黄变红,易于观察,故选择甲基橙。
用碱滴定酸时,酚酞加在酸中,达到等当点时,溶液颜色由无色变为红色,易于观察,故选择酚酞。
(3)强酸和弱碱、强碱和弱酸中和达到滴定终点时,前者溶液显酸性,后者溶液显碱性,对后者应选择碱性变色指示剂(酚酞),对前者应选择酸性变色指示剂(甲基橙)。
(4)为了使指示剂的变色不发生异常导致误差,中和滴定时指示剂的用量不可过多,温度不宜过高,强酸或强碱的浓度不宜过大。