在酸碱准确滴定与分步滴定的判据教学中的处理
2014-09-01江银枝
摘要：准确滴定的判据是分析化学滴定分析教学过程中的重点和难点，因为它是进行滴定分析方法建立与评价的依据。笔者依据学科发展趋势和知识点的前后衔接性，将络合滴定和质子酸碱滴定均作为酸碱滴定来处理，抓住化学定量分析的允许误差要求不大于0.1%，依据滴定终点溶液各组分的浓度特性要求，引导学生推导准确滴定与分步滴定的判据，让学生易于接受和掌握。
关键词：滴定分析；准确滴定；分步滴定；酸碱滴定；络合滴定
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）16-0259-02
在多年的教学过程中，发现准确滴定的判据学生比较难以把握，所以我在教学过程中做了一些尝试。
由于酸碱滴定是建立在质子酸碱平衡理论基础之上，质子酸碱反应的实质就是氢正离子与氢氧负离子之间的反应。络合滴定与沉淀滴定分别建立在络合平衡和沉淀平衡的基础上，它们反应的实质就是路易斯酸和路易斯碱之间的反应的反应。所以在教学过程中均作为酸碱滴定。由于沉淀滴定应用范围较窄，所以这里主要讨论质子酸碱滴定和络合滴定准确滴定的判据。论述如下。
一、单一组分准确滴定的判据
1.强碱滴定弱酸。
氢氧化钠滴定弱酸HA，其离解常数为KHA，初始浓度均为C0，
当反应不足■时，此时的pH可以按下式估算：
pH=pKHA+log■=pKHA+3.00
当反应过量■时，此时的pH可以按下式估算：
pH=14+log■
要能准确滴定，则至少要满足下列条件：
14+log■-（pKHA+3.00）>0
即KHAC0≥10-7.7≈10-8时可以准确滴定。
2.EDTA滴定金属M。
EDTA滴定金属M，在滴定条件下其条件平衡常数为
KMY，初始浓度均为C0，
当反应不足■时，CMY=[MY]■；要想滴定是准确可行的，依据误差小于0.1%，必须有：
■>1000，CY<■=■？圯■>■
依据KMY=■则
KMYC0≥2×106为络合滴定准确滴定的判据。
当反应过量■时，CMY=[MY]■；要想滴定是准确可行的，依据误差小于0.1%，必须有：
■>1000，CM<■=■？圯■>■
依据KMY=■则
KMYC0≥2×106为络合滴定准确滴定的判据。
所以络定滴定的准确滴定的判据为KMYC0≥2×106。
二、多组分共存分步滴定的判据
1.强碱滴定混酸或多元酸。
多元酸碱可以看做是混合酸碱HA+HB，各自的离解常数为KHA、KHB，起始浓度分别为CHA、CHB，假定HA先被滴定，则：
当滴定HA反应不足■时，此时的pH可以按下式估算：
pH1=pKHA+log■=pKHA+3.00
当滴定HA反应过量■时，此时的pH可以按下式估算：
pH2=pKHB+log■=pKHB-3.00
要能准确滴定，则至少要满足下列条件：
pKHB-3.00-（pKHA+3.00）>0
即■>106为分步滴定的依据。
考虑浓度因素则：■>106为分步滴定的依据
2.EDTA分步滴定混合金属溶液。
EDTA滴定金属M、N，在滴定条件下其条件平衡常数为KMY、KNY，
初始浓度均分别为CM、CN，假定M先被滴定。
当滴定M反应不足■时，要想滴定是准确可行的，则必须有：
■>1000存在
又依据KMY=■则存在■<■
由于金属N共存，要想滴定准确可行，还必须有滴定M时，N不干扰，则：
■<■依据KNY=■则：
KNY<■×■，即■>106为分步滴定的判据。
考虑浓度因素则：■>106为分步滴定的判据。
所以络合滴定的分步滴定判据为：■>106或■>106。
总之在教学过程中要准确把握知识点及常量分析的允许误差千分之一的概念，进而熟练应用，引导学生推导理解准确滴定的判据及其意义。这是进行酸碱滴定方法设计的依据之一。
基金项目：纺织类人才培养过程中《综合化学实验》课程设计（fzjg1107）。
作者简介：江银枝（1973-），女，博士，副教授，教学领域：分析化学、药物化学。endprint
摘要：准确滴定的判据是分析化学滴定分析教学过程中的重点和难点，因为它是进行滴定分析方法建立与评价的依据。笔者依据学科发展趋势和知识点的前后衔接性，将络合滴定和质子酸碱滴定均作为酸碱滴定来处理，抓住化学定量分析的允许误差要求不大于0.1%，依据滴定终点溶液各组分的浓度特性要求，引导学生推导准确滴定与分步滴定的判据，让学生易于接受和掌握。
关键词：滴定分析；准确滴定；分步滴定；酸碱滴定；络合滴定
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）16-0259-02
在多年的教学过程中，发现准确滴定的判据学生比较难以把握，所以我在教学过程中做了一些尝试。
由于酸碱滴定是建立在质子酸碱平衡理论基础之上，质子酸碱反应的实质就是氢正离子与氢氧负离子之间的反应。络合滴定与沉淀滴定分别建立在络合平衡和沉淀平衡的基础上，它们反应的实质就是路易斯酸和路易斯碱之间的反应的反应。所以在教学过程中均作为酸碱滴定。由于沉淀滴定应用范围较窄，所以这里主要讨论质子酸碱滴定和络合滴定准确滴定的判据。论述如下。
一、单一组分准确滴定的判据
1.强碱滴定弱酸。
氢氧化钠滴定弱酸HA，其离解常数为KHA，初始浓度均为C0，
当反应不足■时，此时的pH可以按下式估算：
pH=pKHA+log■=pKHA+3.00
当反应过量■时，此时的pH可以按下式估算：
pH=14+log■
要能准确滴定，则至少要满足下列条件：
14+log■-（pKHA+3.00）>0
即KHAC0≥10-7.7≈10-8时可以准确滴定。
2.EDTA滴定金属M。
EDTA滴定金属M，在滴定条件下其条件平衡常数为
KMY，初始浓度均为C0，
当反应不足■时，CMY=[MY]■；要想滴定是准确可行的，依据误差小于0.1%，必须有：
■>1000，CY<■=■？圯■>■
依据KMY=■则
KMYC0≥2×106为络合滴定准确滴定的判据。
当反应过量■时，CMY=[MY]■；要想滴定是准确可行的，依据误差小于0.1%，必须有：
■>1000，CM<■=■？圯■>■
依据KMY=■则
KMYC0≥2×106为络合滴定准确滴定的判据。
所以络定滴定的准确滴定的判据为KMYC0≥2×106。
二、多组分共存分步滴定的判据
1.强碱滴定混酸或多元酸。
多元酸碱可以看做是混合酸碱HA+HB，各自的离解常数为KHA、KHB，起始浓度分别为CHA、CHB，假定HA先被滴定，则：
当滴定HA反应不足■时，此时的pH可以按下式估算：
pH1=pKHA+log■=pKHA+3.00
当滴定HA反应过量■时，此时的pH可以按下式估算：
pH2=pKHB+log■=pKHB-3.00
要能准确滴定，则至少要满足下列条件：
pKHB-3.00-（pKHA+3.00）>0
即■>106为分步滴定的依据。
考虑浓度因素则：■>106为分步滴定的依据
2.EDTA分步滴定混合金属溶液。
EDTA滴定金属M、N，在滴定条件下其条件平衡常数为KMY、KNY，
初始浓度均分别为CM、CN，假定M先被滴定。
当滴定M反应不足■时，要想滴定是准确可行的，则必须有：
■>1000存在
又依据KMY=■则存在■<■
由于金属N共存，要想滴定准确可行，还必须有滴定M时，N不干扰，则：
■<■依据KNY=■则：
KNY<■×■，即■>106为分步滴定的判据。
考虑浓度因素则：■>106为分步滴定的判据。
所以络合滴定的分步滴定判据为：■>106或■>106。
总之在教学过程中要准确把握知识点及常量分析的允许误差千分之一的概念，进而熟练应用，引导学生推导理解准确滴定的判据及其意义。这是进行酸碱滴定方法设计的依据之一。
基金项目：纺织类人才培养过程中《综合化学实验》课程设计（fzjg1107）。
作者简介：江银枝（1973-），女，博士，副教授，教学领域：分析化学、药物化学。endprint
摘要：准确滴定的判据是分析化学滴定分析教学过程中的重点和难点，因为它是进行滴定分析方法建立与评价的依据。笔者依据学科发展趋势和知识点的前后衔接性，将络合滴定和质子酸碱滴定均作为酸碱滴定来处理，抓住化学定量分析的允许误差要求不大于0.1%，依据滴定终点溶液各组分的浓度特性要求，引导学生推导准确滴定与分步滴定的判据，让学生易于接受和掌握。
关键词：滴定分析；准确滴定；分步滴定；酸碱滴定；络合滴定
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）16-0259-02
在多年的教学过程中，发现准确滴定的判据学生比较难以把握，所以我在教学过程中做了一些尝试。
由于酸碱滴定是建立在质子酸碱平衡理论基础之上，质子酸碱反应的实质就是氢正离子与氢氧负离子之间的反应。络合滴定与沉淀滴定分别建立在络合平衡和沉淀平衡的基础上，它们反应的实质就是路易斯酸和路易斯碱之间的反应的反应。所以在教学过程中均作为酸碱滴定。由于沉淀滴定应用范围较窄，所以这里主要讨论质子酸碱滴定和络合滴定准确滴定的判据。论述如下。
一、单一组分准确滴定的判据
1.强碱滴定弱酸。
氢氧化钠滴定弱酸HA，其离解常数为KHA，初始浓度均为C0，
当反应不足■时，此时的pH可以按下式估算：
pH=pKHA+log■=pKHA+3.00
当反应过量■时，此时的pH可以按下式估算：
pH=14+log■
要能准确滴定，则至少要满足下列条件：
14+log■-（pKHA+3.00）>0
即KHAC0≥10-7.7≈10-8时可以准确滴定。
2.EDTA滴定金属M。
EDTA滴定金属M，在滴定条件下其条件平衡常数为
KMY，初始浓度均为C0，
当反应不足■时，CMY=[MY]■；要想滴定是准确可行的，依据误差小于0.1%，必须有：
■>1000，CY<■=■？圯■>■
依据KMY=■则
KMYC0≥2×106为络合滴定准确滴定的判据。
当反应过量■时，CMY=[MY]■；要想滴定是准确可行的，依据误差小于0.1%，必须有：
■>1000，CM<■=■？圯■>■
依据KMY=■则
KMYC0≥2×106为络合滴定准确滴定的判据。
所以络定滴定的准确滴定的判据为KMYC0≥2×106。
二、多组分共存分步滴定的判据
1.强碱滴定混酸或多元酸。
多元酸碱可以看做是混合酸碱HA+HB，各自的离解常数为KHA、KHB，起始浓度分别为CHA、CHB，假定HA先被滴定，则：
当滴定HA反应不足■时，此时的pH可以按下式估算：
pH1=pKHA+log■=pKHA+3.00
当滴定HA反应过量■时，此时的pH可以按下式估算：
pH2=pKHB+log■=pKHB-3.00
要能准确滴定，则至少要满足下列条件：
pKHB-3.00-（pKHA+3.00）>0
即■>106为分步滴定的依据。
考虑浓度因素则：■>106为分步滴定的依据
2.EDTA分步滴定混合金属溶液。
EDTA滴定金属M、N，在滴定条件下其条件平衡常数为KMY、KNY，
初始浓度均分别为CM、CN，假定M先被滴定。
当滴定M反应不足■时，要想滴定是准确可行的，则必须有：
■>1000存在
又依据KMY=■则存在■<■
由于金属N共存，要想滴定准确可行，还必须有滴定M时，N不干扰，则：
■<■依据KNY=■则：
KNY<■×■，即■>106为分步滴定的判据。
考虑浓度因素则：■>106为分步滴定的判据。
所以络合滴定的分步滴定判据为：■>106或■>106。
总之在教学过程中要准确把握知识点及常量分析的允许误差千分之一的概念，进而熟练应用，引导学生推导理解准确滴定的判据及其意义。这是进行酸碱滴定方法设计的依据之一。
基金项目：纺织类人才培养过程中《综合化学实验》课程设计（fzjg1107）。
作者简介：江银枝（1973-），女，博士，副教授，教学领域：分析化学、药物化学。endprint
