NaOH标准溶液通常不能直接配制,因为NaOH固体容易吸收空气中的水分和二氧化碳,导致纯度不稳定。
一般采用间接法配制,即先配制成近似浓度的溶液,然后用基准物质进行标定来确定其准确浓度。
以下是具体步骤: 所需仪器与试剂 仪器:电子天平、烧杯、玻璃棒、容量瓶(根据所需溶液体积选择合适规格,如250mL、500mL等)、移液管、锥形瓶、碱式滴定管、胶头滴管、洗瓶等。
试剂:NaOH固体、基准物质(如邻苯二甲酸氢钾,需在105 - 110℃烘干至恒重)、蒸馏水、酚酞指示剂(1%乙醇溶液) 。
配制近似浓度的NaOH溶液 计算所需NaOH的质量:根据欲配制的NaOH溶液的浓度(如0.1mol/L)和体积(如500mL),计算所需NaOH固体的质量。
计算公式为m = c V M m = cVMm=cVM,其中c cc为溶液的物质的量浓度,V VV为溶液体积,M MM为NaOH的摩尔质量(M = 40 g / m o l M = 40g/molM=40g/mol)。
例如,配制0.1 m o l / L 0.1mol/L0.1mol/L的N a O H NaOHNaOH溶液500 m L 500mL500mL,则m = 0.1 m o l / L × 0.5 L × 40 g / m o l = 2 g m = 0.1mol/L×0.5L×40g/mol = 2gm=0.1mol/L×0.5L×40g/mol=2g 。
称取NaOH固体:用电子天平迅速称取略多于计算量的NaOH固体(因NaOH易潮解,称量速度要快),置于洁净的小烧杯中。
溶解:向盛有NaOH固体的烧杯中加入适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使其完全溶解。
溶解过程中会放出大量的热,需冷却至室温。
转移与定容:将冷却后的溶液沿玻璃棒小心转移至预先选好的容量瓶中。
用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2 - 3次,每次洗涤液都要全部转移至容量瓶中,以确保溶质全部转移。
然后向容量瓶中加蒸馏水至接近刻度线1 - 2cm处,改用胶头滴管逐滴加水,直至溶液凹液面与刻度线相切。
盖上容量瓶塞,上下颠倒摇匀,此时得到的是近似浓度的NaOH溶液。
标定NaOH溶液的准确浓度 称取基准物质:用差减法准确称取一定量(精确至0.0001g)已烘干至恒重的邻苯二甲酸氢钾基准物质,分别置于2 - 3个洁净的锥形瓶中。
一般称取的质量使滴定消耗的NaOH溶液体积在20 - 30mL为宜,例如,称取邻苯二甲酸氢钾的质量范围在0.4 - 0.6g左右。
溶解基准物质:向每个盛有邻苯二甲酸氢钾的锥形瓶中加入30 - 50mL蒸馏水,振荡使其完全溶解。
滴定:将待标定的NaOH溶液装入碱式滴定管中,赶走气泡并调节液面至零刻度或零刻度以下,记录初始读数。
向锥形瓶中加入2 - 3滴酚酞指示剂,用NaOH溶液滴定至溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,即为终点,记录滴定管的终读数。
平行滴定2 - 3次,每次滴定所消耗NaOH溶液体积的相对偏差应不超过±0.2%。
计算NaOH溶液的准确浓度:根据反应的化学计量关系,邻苯二甲酸氢钾(K H C 8 H 4 O 4 KHC_8H_4O_4KHC8H4O4)与NaOH反应的化学方程式为K H C 8 H 4 O 4 + N a O H = K N a C 8 H 4 O 4 + H 2 O KHC_8H_4O_4 + NaOH = KNaC_8H_4O_4 + H_2OKHC8H4O4+NaOH=KNaC8H4O4+H2O,二者反应的物质的量之比为1 : 1 1:11:1。
因此,c ( N a O H ) = m ( K H C 8 H 4 O 4 ) M ( K H C 8 H 4 O 4 ) × V ( N a O H ) c(NaOH)=\frac{m(KHC_8H_4O_4)}{M(KHC_8H_4O_4)×V(NaOH)}c(NaOH)=M(KHC8H4O4)×V(NaOH)m(KHC8H4O4),其中c ( N a O H ) c(NaOH)c(NaOH)为NaOH溶液的物质的量浓度(m o l / L mol/Lmol/L),m ( K H C 8 H 4 O 4 ) m(KHC_8H_4O_4)m(KHC8H4O4)为称取邻苯二甲酸氢钾的质量(g gg),M ( K H C 8 H 4 O 4 ) M(KHC_8H_4O_4)M(KHC8H4O4)为邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量(204.22 g / m o l 204.22g/mol204.22g/mol),V ( N a O H ) V(NaOH)V(NaOH)为滴定消耗NaOH溶液的体积(L LL)。
取几次平行测定结果的平均值作为NaOH溶液的准确浓度。