Post on 21-Dec-2015
以 0.1M HBr 加至 50 mL 0.02M KOH 的滴定圖1. 在達當量點前, pH 以多的 OH- 決定2. 當量點時, PH 以 H2O 為主3. 當量點後,以多的 H+ 決定
以 12.74 mL 0.08742 NaOH 加入 25 mL 0.06666 M HClO4 的 pH
強酸強鹹 H+ + OH- = H2O
25mL* 0.06666M - 12.74 mL*0.08742 M =
H+ mmol=0.553 mmol
[H+]=0.053mmol/(12.74+25mL)=0.0147 M
pH=-log(0.0147)=1.83
強鹹滴弱酸以 0.1 M NaOH 滴定 50mL 的 0.002 M MES ,MES pKa=6.15( 常用於 pH6 的緩衝液 )
HA= H++ A-Ka=[H+]*[A-]/[HA] pH=pKa + log([A-]/[HA]
B + H2O = BH+ + OH- Kb=[BH+]*[OH-]/[B]
1 莫耳的 OH- 與 1 莫耳 MES 反應Ve(mL)*0.1 M=50mL*0.02M …Ve=10 mL分四個步驟作:1. 在 OH- 加入前 HA=H+ + A-(Ka) F-x x x x2/(0.02-x)=Ka2.Aha ! A buffer : 當 OH- 加入 pH=pka=log([A-]/[HA]) HA + OH- = A- +H2O ( 滴定 1/2 Ve) 始 mmol 1 (0.1M*5mL=0.5)末 0.5 0 0.5pH=pKa+log(0.5/0.5)=pKa
3. 達當量點 (Vb=10 mL)
HA + OH- = A- + H2O
始 mmol 1 1
末 0 1
[A-]=1mmol/(50+10mL)=0.01667 M
pH 以 A- + H2O = HA + OH- (Kb)
0.01667-x x x
X2/(0.016667-x)=Kb=1.43*10-8 x=[OH-]
4. 達量點後 以多的 OH- 為主
強酸滴弱鹹 1. 酸加入前 pH 以 Kb 決定 B + H2O = BH+ + OH-(Kb) F-x x x2. 在當量點前 是一緩衝劑 pH=pka(for BH+)+log([B]/[BH+]3. 達當量點 BH+ = B + H+ F-x x x4. 達量點後 多的 H+ 決定 pH
以 0.1067 M HCl 滴定 25 mL 0.08364 M pyridine , Va=4.63 mL 時的 pH
當量點時 0.1067*x=25* 0.08364 x=19.6 mL B + H+ = BH+ 始 mmol 2.091(25*0.08364) 0.494(4.63*0.167) 末 1.597 0.494 pH= pK(BH+)+log([B]/[BH+] =10-14/Kb+log(1.597/0.494)=5.74
常見的指示劑 phenolphthalein(pH8-9.6)在酸性時無色,鹹時粉紅色
1. 指示劑的 pH 範圍 pkHin-1 pH≦ ≦ pkHin+1
如下圖當量點為 pH=5.54(4-7 時很陡 ),選擇接近指變色的指色劑。
使用 bromocresol purple 在滴定終點時由 purple 轉為 yellow, 在接近 5.2 時紫色消失
使用 bromocresol green 在終點時顏色由藍至綠 ( 黃加藍 )
2. 忽略指示劑消耗的酸、鹹
pH6.8
pH5.2pH3.8
pH5.4
Calculated titration crve for the reaction of 100 mL of 0.01M base(pkb=5)with 0.05M HCl. As in the titration of HA with OH- , pH=pkBH+, when Va=1/2Ve.
9-4 Practical Notes
Primary standards: NaOH 及 KOH 不適合作 Primary standards ,因為會吸空氣中的 CO2,
至溶液中。因此以 NaOH 及 KOH 作標準液1 ,一定要先標準化 Solution of NaOH and KOH must be standrized against a primary standard.
Potassium hydrogen phthalate 是常用的Primary standards.
以 H2SO4 消化 (digestion) ,形成 NH4+ ,加入鹹,
形成 NH3 ,以蒸氣導入已知濃度的酸中,再以NaOH 滴定未反應的酸,以此算出消耗的酸,推算出氨。NeutralizationNH4
+:NH4++OH-→NH3(g)+H2O
Distillation of NH3 into standard HClNH3
++H+ →NH4+
Titration of unreacted HCl with NaOH:H+ + OH- →H2O
典型的蛋白質含 16.2 wt % 的氮。一 0.5mL的蛋白質溶液消化 (digested) ,氨氣導入10mL 的 0.02140M HCl 中,未作用的 HCl 須 3.26mL0.0198M 的 NaOH 完全滴定,問原始樣品中蛋白質的濃度
10mL*0.0214M=0.214 mmol… 接收液中原來的 HCl
3.26mL*0.0198M=0.0645 mmol.. 滴定未反應的 HCl 所須的 NaOH
0.214-0.0645=0.1495mmol 消耗的 HCl= 氨的生成 = 蛋白質中的氮
0.1495*14.00674=2.093 mgN 2.093/0.162=12.9 mg protein 12.9 mg/0.5mL=25.8 mg/mL
酸鹼自動滴定儀
取樣品 ( 經 60℃ 風乾 48 小時後,剪成小塊用磨碎機磨細的樣品 )取樣品 0.2 克至 100mL 分解瓶中,加濃硫酸 5 mL,在電爐以低溫加熱約 10 分鐘,使植體均被消化,而成醬油色,在此過程中須注意勿使分解樣品變乾。取出冷卻,加 2mL 30% H2O2 ,再置於電爐中加熱 (370 )℃ 脫色,至澄清為止。若所加的 30% H2O2 消耗殆盡,樣品仍未澄清,則重覆以上動作,漸變為澄清的時間約須 1-1.5 小時將分解瓶取出,放冷,加蒸餾水約 10mL 微振,放冷後倒入 50mL 定量瓶中稀釋至標線,加蓋振盪均勻,此分解液即供定氮、磷、鉀之用。
• 氮的定量:將分解液 5mL 入蒸餾瓶中,並加 10 mL 40% NaOH , ( 須先液加盛好 20mL 2% 硼酸溶液之 200-250mL 三角瓶放於冷凝管下並將管端浸入溶液內 )蒸餾時用變壓器調節,勿使蒸氣過強以致硼酸溫度過高 ( 以不超過 40℃ 為宜 ) ,蒸餾約 15-30 分鐘,使蒸餾體積為一定 ( 如無刻度之三角瓶應先用奇異筆做一記號,快到記號時應將三角瓶放下使冷凝管口離開液面,繼續滴下 ) 最後用 0.01N 硫酸滴定,用同樣方法做空白試驗。指示劑的配方 ( 兩個混合指示劑 )0.99 克溴甲酚綠 (bromocresol green) + 0.066克甲基紅 (methyl red) 溶在 100mL 酒精中
• 80 克的硼酸 (boric acid) 加入 3800mL 水,再加入 80mL 混合指示劑,加水至 4L
結果 [H+]= N Blank= mL
(1) 分解時稱取之重量(2) 取 5mL 分解液蒸餾後之滴定酸用量(3)=[(2)-Blank]*[H+]*14*50*100%
5*(1)*1000* 氮測定回收率回收率0.01N *[V(500ppm)-V(H2O)]*14*10^3*100%
500μg/mL * 5mL
HA+NaOH=NaA+H2OHA=H++A-AA-x x x→A+x=[HA]+[H+]=FNaOH=Na++OH-HA的初濃度 Ca, 體積 Va,莫耳數 Ca*VaNaOH 的濃度 Cb, 體積 Vb, 莫耳數 Cb*Vb[Na+]=Cb*Vb/(Va+Vb)F =[HA]+[H+]= Ca*Va/(Va+Vb)αHA=[HA]/F=[H+]/([H+]+Ka)--------------------------------------HA=H++A- Ka=[H+]*[A-]/[HA]F=[HA]+[A-] Ka=[H+]*[F-[HA]]/[HA][HA]=[H+]*F/([H+]+Ka)αHA=[HA]/F =[H+]/([H+]+Ka)
αA-=[A-]/F= Ka/([H+]+Ka)([HA]=F-[A-] 代入 Ka 即可得 )[A-]=αA*F=αA-*Ca*Va/(Va+Vb)代回[H+]+[Na+]=[A-]+[OH-]([Na+]=Cb*Vb/(Va+Vb))[H+]+ Cb*Vb/(Va+Vb)= αA-*Ca*Va/(Va+Vb)+[OH-]
Φ=Cb*Vb/Ca*Va = {αA-(([H+]-[OH-])/Ca))}/{1+(([H+]-[OH-])/Cb))}
Φ=0.5 Vb=1/2Ve(pH=pka) 1 Vb=Ve ( 當量點 ) 2 Vb=2Ve
50mL 0.02 M HA ,以 0.1M NaOH 滴定HA:Ka=10^(-2 ,-4,-6,-8,-10) 及
Ka=7.08*(10^(-7))
pH is the input
Cb=0.1 Ca=0.02 Va=50
[H+]=10-pH [OH-]=Kw/[H+]αA-=[A-]/F= Ka/([H+]+Ka)
Vb=Φ*CaVa/Cb is the out put