用pH计测定溶液的pH值及磷酸的电位滴定
一、实验目的
1、掌握用pH计测定溶液的pH值的方法及原理。
2、通过实验学会pH计仪器的使用。
3、掌握电位滴定的方法及确定终点的方法。
4、学会用电位滴定法测定弱酸的pKa.
二、实验原理
1、直接电位法测定溶液的pH，常以pH玻璃电极作为指示电极，饱和甘汞电极作为参比电极，浸入待测液中组成原电池。
（-）Ag|AgCl(s),内充液|玻璃膜|试液|KCl(饱和)，HgCl(s)|Hg(+)
pHs-25型酸度计使用复合电极，玻璃电极为负极，银-氯化银电极为正极
（-）玻璃电极|待测溶液|银-氯化银（+）
在实际工作中，采用两次测量法，pHs=pHs+(Ex-Es)/0.059
实验操作要求：校准—用一种标准缓冲液按pH计的使用方法校准pH计
检验—用校准好了的pH计测量另一种与校准时所用缓冲溶液的pH相差3个单位左右的标准缓冲液，测量值与表中所列值相差不应大于0.1pH单位
测定—用校准好了的pH计测定待测溶液的pH
2、电位滴定对于容量滴定中的酸碱都能滴定，且对于一些突跃范围小，无合适指示剂，溶液浑浊，有色的酸碱，都能滴定。此外它还可测弱酸弱碱的解离常数，还可用来寻找合适指示剂或校正指示剂的终点颜色变化。
磷酸为多元酸，其pKa可用电位滴定法测定
当磷酸的第一个H+被滴定一半时，此时的pH即为第一步的解离常数。
三、实验步骤
（一） 1、用邻苯二甲酸氢钾pH=4.00，测定草酸三氢钾及混合磷酸盐的pH值
2、用混合磷酸盐定位pH=6.88，测定硼砂及邻苯二甲酸氢钾的pH值
（二）1、实验操作
（1）、打开电脑上的软件，用磷酸混合溶液及邻苯二甲酸氢钾标准溶液校准pH计，保存校准数据，接着设置滴定条件，准备滴定。
（2）、用10.0ml移液管吸取磷酸样品溶液10.0ml置于100ml烧杯中，加蒸馏水20ml，放入转子，调节转速，放入复合电极以及氢氧化钠滴液管。点击开始，仪器开始滴定，并自动记录实验数据。滴定结束后，停止滴定，保存数据及滴定曲线。
2、数据处理，做出一阶微商曲线，算出磷酸浓度以及第一第二解离常数。
四、实验数据
溶液pH值测定结果表
| 邻苯二甲酸氢钾定位（pH=4） | 混合磷酸盐定位（pH=6.88） | ||||||||||
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 次数 | 1 | 2 | 3 | ||||
| 草酸三氢钾 | 1.62 | 1.63 | 1.60 | 邻苯二甲酸氢钾 | 4.07 | 4.06 | 4.05 | ||||
| 混合磷酸盐 | 6.85 | 6.86 | 6.86 | 硼砂 | 9.23 | 9.24 | 9.25 | ||||
| 体积(mL) | pH值 | 一次导数 | 二次导数 |
| 0.00 | 1.8 | ||
| 4.00 | 2.2 | 0.084 | |
| 4.60 | 2.2 | -0.025 | -5.362 |
| 5.14 | 2.3 | 0.185 | 3.875 |
| 5.74 | 2.4 | 0.162 | 3.551 |
| 6.24 | 2.4 | 0.166 | 2.671 |
| 6.88 | 2.5 | 0.069 | -2.995 |
| 7.53 | 2.6 | 0.221 | 1.750 |
| 8.27 | 2.8 | 0.132 | -3.146 |
| 8.92 | 3.0 | 0.235 | -2.408 |
| 9.32 | 3.1 | 0.507 | 1.932 |
| 9.42 | 3.2 | 0.361 | -5.585 |
| 9.52 | 3.2 | 0.652 | 3.733 |
| 9.62 | 3.3 | 0.678 | 3.632 |
| 9.72 | 3.4 | 0.836 | 6.829 |
| 9.82 | 3.4 | 0.985 | 2.246 |
| 9.87 | 3.5 | 0.852 | -2.671 |
| 9.91 | 3.5 | 1.114 | 5.281 |
| 9.96 | 3.6 | 0.966 | -2.995 |
| 10.01 | 3.6 | -0.092 | -21.266 |
| 10.06 | 3.7 | 1.421 | 30.423 |
| 10.11 | 3.8 | 2.024 | 12.131 |
| 10.16 | 3.8 | 1.075 | -19.081 |
| 10.21 | 3.9 | 2.427 | 27.205 |
| 10.26 | 4.1 | 3.380 | 19.172 |
| 10.31 | 4.4 | 5.497 | 42.583 |
| 10.36 | 4.5 | 2.954 | -51.153 |
| 10.41 | 4.8 | 5.433 | 49.868 |
| 10.46 | 4.9 | 2.843 | -52.104 |
| 10.51 | 5.1 | 3.878 | 20.811 |
| 10.56 | 5.2 | 1.286 | -52.144 |
| 10.61 | 5.3 | 2.679 | 28.035 |
| 10.66 | 5.4 | 1.691 | -19.0 |
| 10.71 | 5.5 | 1.176 | -10.350 |
| 10.76 | 5.4 | -0.431 | -32.345 |
| 10.81 | 5.5 | 1.354 | 35.916 |
| 10.86 | 5.6 | 2.173 | 16.481 |
| 10.91 | 5.7 | 1.412 | -15.318 |
| 10.96 | 5.7 | -0.201 | -32.436 |
| 11.01 | 5.7 | 0.831 | 20.750 |
| 11.21 | 5.9 | 0.2 | 11.341 |
| 11.41 | 6.0 | 0.616 | 9.308 |
| 11.60 | 6.1 | 0.249 | 1.335 |
| 11.80 | 6.1 | 0.407 | 3.126 |
| 12.00 | 6.2 | 0.375 | 5.210 |
| 12.20 | 6.3 | 0.119 | 0.162 |
| 12.40 | 6.3 | 0.201 | -5.969 |
| 12.65 | 6.4 | 0.468 | 0.607 |
| 12.85 | 6.4 | 0.192 | 3.460 |
| 13.00 | 6.5 | 0.297 | -4.654 |
| 13.20 | 6.5 | 0.035 | -4.745 |
| 13.39 | 6.6 | 0.220 | -1.335 |
| 13. | 6.6 | 0.294 | 4.512 |
| 13.84 | 6.6 | 0.328 | 4.431 |
| 14.04 | 6.7 | 0.304 | 3.157 |
| 14.24 | 6.7 | 0.215 | 3.318 |
| 14.39 | 6.7 | 0.086 | -3.339 |
| 14.59 | 6.8 | 0.074 | -4.067 |
| 14.74 | 6.8 | 0.292 | 4.613 |
| 14.94 | 6.8 | 0.231 | 3.723 |
| 15.23 | 6.9 | 0.258 | 2.934 |
| 15.43 | 6.9 | 0.183 | 3.086 |
| 15.63 | 6.9 | 0.267 | 3.217 |
| 15.83 | 7.0 | 0.157 | 2.165 |
| 16.03 | 7.0 | 0.260 | 3.359 |
| 16.23 | 7.1 | 0.420 | 5.949 |
| 16.43 | 7.1 | 0.250 | 3.420 |
| 16.63 | 7.1 | 0.272 | 3.3 |
| 16.87 | 7.2 | 0.344 | -1.113 |
| 17.02 | 7.2 | 0.151 | 5.706 |
| 17.22 | 7.2 | 0.271 | 3.622 |
| 17.42 | 7.2 | 0.233 | 4.381 |
| 17.62 | 7.3 | 0.336 | 4.310 |
| 17.82 | 7.3 | 0.263 | 5.160 |
| 18.02 | 7.4 | 0.512 | 5.5 |
| 18.22 | 7.4 | 0.356 | 3.713 |
| 18.41 | 7.4 | 0.345 | 4.249 |
| 18.61 | 7.5 | 0.242 | 2.630 |
| 18.81 | 7.5 | 0.617 | 5.939 |
| 19.01 | 7.6 | 0.287 | 5.453 |
| 19.16 | 7.6 | 0.259 | -1.366 |
| 19.31 | 7.7 | 0.376 | 1.346 |
| 19.56 | 7.7 | 0.439 | 3.318 |
| 19.71 | 7.8 | 0.160 | -5.291 |
| 19.91 | 7.9 | 0.014 | -7.497 |
| 20.10 | 8.0 | 0.037 | -6.698 |
| 20.15 | 8.0 | 0.732 | 13.982 |
| 20.20 | 8.1 | 1.1 | 8.701 |
| 20.25 | 8.1 | 0.957 | -4.158 |
| 20.30 | 8.1 | 0.385 | -11.513 |
| 20.35 | 8.2 | 0.563 | 3.571 |
| 20.40 | 8.2 | 0.543 | -0.395 |
| 20.45 | 8.2 | 0.339 | -4.097 |
| 20.50 | 8.2 | 1.063 | 14.549 |
| 20.55 | 8.3 | 1.247 | 3.713 |
| 20.60 | 8.3 | 0.749 | -10.016 |
| 20.65 | 8.4 | 1.211 | 9.298 |
| 20.70 | 8.5 | 1.7 | 8.762 |
| 20.75 | 8.6 | 2.346 | 14.063 |
| 20.80 | 8.7 | 1.527 | -16.471 |
| 20.85 | 8.7 | 1.115 | -8.286 |
| 20.90 | 8.7 | -0.882 | -40.186 |
| 20.95 | 8.9 | 3.702 | 92.229 |
| 21.00 | 9.1 | 4.849 | 23.067 |
| 21.05 | 9.4 | 6.1 | 26.457 |
| 21.10 | 9.6 | 2.529 | -73.127 |
| 21.15 | 9.7 | 3.916 | 27.903 |
| 21.20 | 9.8 | 1.734 | -43.8 |
| 21.25 | 9.9 | 1.520 | -4.320 |
| 21.35 | 10.0 | 2.326 | 59.327 |
| 21.40 | 10.2 | 3.328 | 20.143 |
| 21.50 | 10.3 | 0.652 | -46.802 |
| 21.60 | 10.4 | -0.024 | -16.6 |
| 21.70 | 10.5 | 1.556 | 9.014 |
| 21.79 | 10.6 | 0.524 | -16.451 |
| 21. | 10.6 | 0.322 | -4.553 |
| 21.94 | 10.7 | 0.839 | 10.401 |
| 22.04 | 10.8 | 0.572 | -10.694 |
| 22.19 | 10.8 | 0.924 | 8.235 |
| 22.29 | 10.9 | 0.006 | -9.055 |
| 22.39 | 10.9 | 0.601 | 6.991 |
由数据所绘制的滴定曲线
求得平均浓度为1/2(0.1029+0.1073)=0.1051mol/l
由数据查得pKa1=2.3 pKa2=6.9
五、实验结论
在pH定位为4的情况下，测得草酸三氢钾的pH为1.62，混合磷酸盐的pH为6.86
在pH定位为6.88的情况下，邻苯二甲酸氢钾的pH为4.06，硼砂的pH为9.24
测得磷酸溶液的浓度为0.1051mol/l，第一化学计量点为pH=4.2，第二化学计量点为pH=9.2，测得的数值接近理论数值，绘制的曲线也比较好
使用pH计可以方便的测量溶液的pH，而且精确快速;利用自动化仪器进行电位滴定，了人力，而且记录的数据准确详细。 下载本文
