滴定分析终点误差的通用高效计算策略

终点误差是滴定分析的核心内容之一,现行教材中众多导出公式致使终点误差的计算过于复杂。本文提出了一种通用高效的计算策略,统一了酸碱滴定、配位滴定以及氧化-还原滴定的终点误差计算;此外,还将准确滴定判别统一到终点误差的计算中。各种实例显示,这种策略不要求记忆任何导出公式即可完成计算,而且运算强度低。公式的统一性以及运算的便捷性极大地简化了终点误差的计算,在教学中能够显著减轻学生的记忆和运算负担,提升学习兴趣,从而能够将学习重点放在滴定体系的分析和处理上。本研究作为当前形势下分析化学教学改革的一个尝试,对传统课程内容进行优化,去冗存精,使其简明凝练,重点突出,定量分析的主旨更加明晰。     

精确计算酸碱滴定终点误差的通用公式*

终点误差计算是分析化学课程的重要内容。但在通行的分析化学教材中,所列出的终点误差计算公式形式繁多,不便于学生掌握。为了解决这个问题,推导了一个新的终点误差体积比定义式,并依据质子平衡原理,进一步构建了计算酸碱滴定终点误差的通用公式。运用该公式可实现对各种类型酸碱滴定终点误差的精确计算。     

氧化还原滴定终点误差公式和误差图

近年来,关于氧化还原滴定终点误差的讨论较多。Hulanniki导出的终点误差公式是以滴定剂O_T的克式量电位E_T~(0’)被滴定物质R_x的克式量电位E_T~(0’)和滴定终点电位E_(end)表示的,对于这一氧化还原反应,其表达式为上式只适用于两个半反应都是对称电偶的情况。赵藻藩和王洪英讨论了一个半反应是不对称电偶时的终点误差公式,在此基础上,刘道杰等又讨论了两个半反应都是不对称电偶时的终点误差公式。这些公式的推导过程都很复杂,这也许是给分析化学教学和实际     

滴定分析终点误差计算公式之探讨

滴定分析终点误差的计算是分析教学中的一个非常重要的内容,通过终点误差的计算可以对滴定方法的准确度、指示剂的选择等做出评价。目前,国内几乎所有的分析化学教科书在介绍终点误差的计算时都直接采用了Ringbom公式。与此同时,国内的许多科学工作者对Ringbom公式进行相应的改进,并试图将其拓展到四大滴定分析中。然而,与此形成鲜明对照的是,国外的分析化学教材中却基本不提及Ringbom公式。本文对终点误差的计算公式进行了探讨。我们指出,(1)Ringbom公式在建立过程中采用了不恰当的基准,同时采用了近似处理,这使得它仅仅是一个近似公式,因而不应当对其有过度的倚重;(2)Ringbom公式向四大滴定的拓展值得商榷。我们建议,应该从终点误差的定义出发,以滴定终点体积比和化学计量点的体积比为基础,建立合理、准确和简洁的终点误差计算公式。     

氧化还原滴定中的终点误差

在滴定分析中,滴定终点(ep)与等当点(eq)不一致所引起的误差称为终点误差(滴定误差)。终点误差不仅具有重要的理论意义,而且具有重要的实际意义。大家知道,在一般教材和教学参考书中,对酸碱、络合和沉淀滴定中的终点误差问题都有较详细的讨论,而对氧化还原滴定中的终点误差问题却很少提及,故对分析化学的教学带来一定的困难。近年来,Brinkman、Bishop和Hulanicki等对氧化还原滴定中的终点误差问题进行了一定的研究。本文在他们的工作基础上,从教学的需要出发,对氧化还原滴定中的终点误差问题进行比较全面深入的讨论。     

再论滴定分析终点误差的统一计算

终点误差是高等分析化学课程的重要内容。当前分析化学教材多采用浓度定义式,并在此基础上推导出各种计算式。这种"公式化"的策略简单方便,但是没有实现统一计算,记忆负担重,而且难以解决复杂问题。本文从理论上证明了体积定义式完全等价于浓度定义式,从而为通过体积定义式统一计算终点误差提供支持,同时消除对体积定义式的误解。结果表明,体积定义式具有适用范围广、记忆负担轻、以及运算强度低的优点,能够统一四大滴定的终点误差计算。此外,对现行教材中的终点误差计算策略进行了梳理和归纳,剖析了现状,讨论了林邦公式在终点误差统一计算方面的缺陷,为相关研究提供参考。     

以△Pe表示的氧化还原滴定终点误差公式及其应用

近年来,关于氧化还原滴定的终点误差讨论较多,但发表的一些终点误差公式大都较为复杂,不便记忆运用,一般也仅限于计算终点误差。本文在前人工作的基础上,进一步推导了以ΔPe表示的氧化还原滴定终点误差通用公式,形似林邦误差公式,既可以计算终点误差,又能判断滴定的可行性,还能计算突跃范围,适     

沉淀滴定终点误差的计算公式

滴定分析中的终点误差计算,学者们在配位滴定、酸碱滴定中多采用林邦误差公式,陶德祥等在氧化还原滴定中也推导出类似公式。本文就林邦误差公式在沉淀滴定中的应用进行了探讨,推导出了林邦误差公式形式表示的沉淀滴定终点误差计算公式,现介     

氧化还原滴定的终点误差图及其应用

在滴定分析中,用误差图来讨论与终点误差有关的问题十分方便。例如,络合滴定的误差图,清楚地反映了TE、K_(ML)、ΔPM和C_M四者之间的关系,若知其三者,可由图求出其四来。孟凡昌等移用络合滴定误差图讨论了最简单的氧化还原滴定终点误差问题,即参加反应的两个电对都是对称性电对,且滴定剂的n_T等于被滴定剂的n_x的情况。我们曾提出一个适用于各种氧化还原滴定终点误差的公式,本文以此为基础,得到一个氧化还原滴定的终点误差图(见图1),表示终点误差TE、终点与等当点pe值之差Δpe及等当点pe_(eq)与被滴定剂克式量pe~0之差Δpe~□三者的关系。利用该图可以进行各种复杂情况的氧化还原滴定终点误差问题的讨论。     

滴定磷酸问题的讨论

滴定磷酸是多元酸滴定的典型例子。目前国内流行的分析化学教材中均未讨论滴定曲线的计算问题,只介绍了用最简式计算第一、二等当点的方法,该法不够严谨误差较大;J.G.Dick 介绍了用近似公式计算 H_3PO_4     

谈氧化还原滴定的终点误差

对于氧化还原滴定的终点误差,一般分析化学教材和教学参考书均无系统论述,这给分析化学教学和实际应用带来许多不便。赵藻藩、戌关镛曾讨论了氧化还原滴定的终点误差,但赵、戌二文仅给出了氧化还原滴定中有关电对对应系数相等和其中一对电对对应系数不     

滴定分析的终点误差随待测物浓度及反应平衡常数单调变化之商榷

为了获得滴定分析的终点误差随待测物浓度、反应平衡常数这两个因素变化的准确规律,推导了有别于林邦终点误差公式的终点误差计算式,根据该式可以判断每个因素对计算结果的影响,结合在配位滴定分析和酸碱滴定分析的具体应用,结果发现：这两个因素其大小的变化不会一定导致终点误差绝对值的单调变化。     

质子平衡思想用于酸碱滴定终点误差的计算

现有的酸碱滴定终点误差计算方法归为两类,一类是针对不同滴定体系提出不同的计算公式;另一类是仿造林邦误差公式,但不同体系的终点误差计算公式形式上仍不相同。至今未有简明且通用的计算方法。本文从酸碱滴定反应的本质出发,首次明确提出了适用于所有酸碱滴定体系的终点误差计算方法,并做了深入的论证。即只需写出化学计量点时滴定产物的质子平衡式,左右两式之差即为滴定终点误差。简明通用,可大大简化相应的教学内容。     

关于酸碱滴定教学中的一些问题

酸碱滴定是基础分析化学中最重要的内容之一。通过酸碱滴定的教学,不仅有利于学生掌握滴定分析法的基本原理,而且为比较严谨地处理分析化学中各种化学平衡问题打下牢固的基础。因此,新编分析化学教材对酸碱滴定一章有所加强,与过去的教材相比,内容的改变也较大,而变化最大的是用酸碱质子理论来定量处理酸碱平衡问题。其他如溶液中各种酸碱组分的分布、溶液pH值的精确计算、缓冲容量、终点误差和非水滴定等内容,也有所加强。本文拟对用质子理论处理酸碱平衡和终点误差     

氧化还原滴定终点误差

借助导数及双曲正弦函数性质建立了一种处理两电对均为对称电对的氧化还原滴定终点误差的新方法。导出了包含敏锐指数的氧化还原滴定终点误差公式。据此讨论了滴定突跃范围及滴定可行性问题。     

广义氧化还原滴定的终点误差

根据氧化还原理论,总结了广义氧化还原滴定的终点误差公式。该公式包括原来的酸碱滴定、沉淀滴定、配位滴定和氧化还原滴定的终点误差公式,以便于滴定分析进一步系统化。     

沉淀滴定可行性的判断

林邦公式不但能计算有关滴定分析的终点误差,而且还能很好地判断有关滴定分析的滴定可行性,故近来林邦公式在配位滴定、酸碱滴定以及氧化还原滴定中的应用都有讨论,但在沉淀滴定中还未曾讨论过,本文就这一问题进行了讨论。     

计算氧化还原滴定反应等当点电位的通用公式

分析化学教材给出的计算氧化还原滴定反应等当点电位的公式,由于是从两个半反应式前后系数都相等、且没有氢离子参加的滴定反应推导出来的,故不适用于系数不等的滴定反应及有氢离子参加的滴定反应。分析化学参考书虽然列举了不同类型的氧化还原滴定反应,但由于没给出具体而统一的公式,仍无助于迅速准确地求算等当点电位。     

终点误差与反应的完全度

为提高容量分析的准确度,首先要考虑的是减小终点误差。终点误差是由于终点与等当点不一致所引起,当然与指示剂选择是否恰当有关。但更基本的因素是滴定体系本身的情况——化学反应进行的完全程度。要减小终点误差,就必须从这两方面同时考虑。在分析化学教学中对于终点误差的种种错误认识,归纳起来不外是:不顾及滴定反应进行的完全度,将注意力集中于寻找指示剂上;忽略指示剂的选择,将等当点时未起反应的被测物的百分数误认为是终点误差。     

一种统一的氧化还原滴定终点误差公式

关于氧化还原滴定终点误差公式近年来讨论较多。这些文献所提出的计算式,大多是将氧化还原滴定分为参加反应的两个电对都是对称性电对和有不对称电对参加反应等情况,加以分别讨论,计算公式的形式和推导过程都较为复杂,缺乏统一性。有的计算式以滴定剂O_T、被滴定剂R_x的克式量电位和终点电位E_(ep)表示;有的以终点电位E_(ep)和等当点电位E_(εq)之差△E表示。正如文献所指出的那样,终点误差固然和终点电位与等当点电位的差别有关,但更重要的是与氧化还原反应进行的完全程度有关,即与氧化还原反应的平衡常数有关。因此,终点误差公式应该同时反映这两个因素。