容量分析法是一种基于化学反应的分析方法。例如,我们可以使用滴定来准确测定盐酸的浓度。在滴定过程中,我们将准确量取一定体积的盐酸放入锥形瓶中,然后逐滴加入装有氢氧化钠标准溶液的滴定管中。这样,瓶内就会发生化学反应。
化学反应的方程式如下:
HCl + NaOH = NaCl + H2O
反应会一直进行,直到达到以下条件:
当量的HCl = 当量的NaOH
这时称为反应达到等当点。为了判断等当点的到达,我们需要加入一种辅助试剂,称为指示剂。当指示剂的颜色发生改变时,滴定达到终点。可以看出,等当点和终点的意义是不同的,前者是指理论上的终点,后者是指实验上的终点,两者通常不完全一致,因此会产生滴定误差。
在上述测定示例中,可以根据以下公式计算盐酸的浓度,其中只有N(HCl)是未知数:
N(HCl)·V(HCl)= N(NaOH)·V(NaOH)
容量分析法是以化学反应为基础的分析方法,但并非所有的化学反应都能作为容量分析方法的基础。作为容量分析基础的化学反应必须满足以下几点:
① 反应要有确切的定量关系,即按照一定的反应方程式进行,并且反应进行得完全;
② 反应要迅速完成,对于速度较慢的反应,需要采取加快反应速度的措施;
③ 主反应不能受到共存物质的干扰,或者需要采取消除干扰物质的措施;
④ 必须有确定等当点的方法。
综上所述,进行容量分析需要满足以下三个条件:
① 必须有一台准确称量物质重量的分析天平,以及测量溶液体积的器皿;
② 必须有能够进行滴定的标准溶液;
③ 必须有准确确定等当点的指示剂。