在化学分析中,准确测定溶液浓度是一项至关重要的工作。对于氢氧化钠(NaOH)这种常用的强碱性试剂,其溶液浓度的精确标定是确保实验结果可靠性的基础。本文将介绍一种经典的氢氧化钠溶液标定方法,即使用邻苯二甲酸氢钾作为基准物质进行标定。
实验原理
邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4,简称KHP)是一种一元酸,具有稳定的化学性质和较高的纯度。它与氢氧化钠发生如下中和反应:
\[ \text{KHC}_8\text{H}_4\text{O}_4 + \text{NaOH} \rightarrow \text{KNaC}_8\text{H}_4\text{O}_4 + \text{H}_2\text{O} \]
通过精确称量一定量的KHP,并用已知体积的氢氧化钠溶液滴定至终点,可以计算出氢氧化钠溶液的实际浓度。
实验步骤
1. 准备试剂
- 称取约0.5克的邻苯二甲酸氢钾(KHP),精确到0.0001克。
- 配制0.1摩尔/升的标准氢氧化钠溶液若干毫升备用。
2. 溶解样品
- 将称取的KHP置于250毫升锥形瓶中,加入适量蒸馏水使其完全溶解。
3. 滴定操作
- 向锥形瓶中加入1-2滴酚酞指示剂。
- 使用标准氢氧化钠溶液缓慢滴定,边滴边摇动锥形瓶,直至溶液由无色变为稳定的浅红色,且半分钟内不褪色为止。
4. 数据记录
- 记录滴定时消耗的氢氧化钠溶液体积V(单位:毫升)。
5. 计算浓度
根据公式:
\[
C_{\text{NaOH}} = \frac{m_{\text{KHP}}}{M_{\text{KHP}} \times V_{\text{NaOH}}}
\]
其中:
- \( m_{\text{KHP}} \) 为KHP的质量(克),
- \( M_{\text{KHP}} \) 为KHP的摩尔质量(166.17克/摩尔),
- \( V_{\text{NaOH}} \) 为消耗的氢氧化钠溶液体积(升)。
注意事项
- 确保KHP完全溶解后再开始滴定。
- 滴定过程中应避免剧烈摇晃锥形瓶,以免影响反应平衡。
- 指示剂用量不宜过多,以免掩盖终点颜色变化。
通过上述方法,我们可以获得较为准确的氢氧化钠溶液浓度值。这种方法简单易行,适合实验室常规使用。在实际操作中,还需注意仪器校准和环境条件对实验结果的影响,以提高标定精度。