滴定是一种化学实验操作也是一种定量分析的手段。它通过两种溶液的定量反应来确定某种溶质的含量。滴定最基本的公式为:
c1 V1 / ν1 = c2 V2 / ν2
其中c为溶液浓度,V为溶液体积,ν为反应方程序中的系数。
原理
滴定过程需要一个定量进行的反应,此反应必须能完全进行,且速率要快,也就是平衡常数、速率常数都要较大。而且反应还不能有干扰测量的副产物,副反应更是不容许的。
在两种溶液的滴定中,未知浓度的溶液装在滴定管里,已知浓度的溶液装在下方的锥形瓶里。通常把已知浓度的溶液叫做标准溶液,它的浓度是与不易变质的固体基准试剂滴定而测得的。
反应停止时,读出用去滴定管中溶液的体积,即可用公式算出浓度。
根据反应类型的不同,滴定分为以下种类:
酸碱中和滴定(利用中和反应)
氧化还原滴定(利用氧化还原反应)
沉淀滴定(利用生成沉淀的反应)
络合滴定(利用络合反应)
指示剂
滴定反应需要灵敏的指示剂来指示反应的完成。指示剂在反应完成时,会迅速变成另一种颜色。这样实验者就可以根据指示剂的变色来确定反应的终止。
中和滴定的指示剂是有机弱酸或弱碱,它们的变色范围在等电点附近。如弱酸的变色(以HIn代表):
HIn (酸色形) = H+ + In-(碱色形)
指示剂一般有两种形态,两种形态呈现不同的颜色。指示剂在变色范围内呈现过渡色。有的指示剂有三种不同颜色的形态。
由于在变色范围时会发生“突跃”现象,颜色会变得很迅速,只要1滴溶液就可以让指示剂完全变色,因此选择指示剂时,只需让反应完成时的pH值落在突跃范围内即可,不必苛求准确。
其他种类滴定的指示剂一般是与某种反应物有灵敏反应的物质。当反应物消耗完毕时,指示剂就会变色。甚至有些反应物也可以作为指示剂,如高锰酸钾。