分析化学 3酸碱滴定-3 (2).ppt
Chapter 3Chapter 3第三章第三章 酸碱滴定法酸碱滴定法 Acid-Base Titrations授课教师授课教师 ：王王 虹虹 苏苏单单 位位 ：化学教研室化学教研室 酸碱滴定中一般是利用酸碱滴定中一般是利用酸碱指示剂酸碱指示剂在某一在某一pHpH范范围颜色的突然变化来指围颜色的突然变化来指示滴定终点。示滴定终点。3.2 3.2 酸碱指示剂（酸碱指示剂（indicator)indicator)3.2.1 变色原理变色原理 1 作用原理作用原理:酸式和其共轭碱式具有明显不同的颜色酸式和其共轭碱式具有明显不同的颜色甲基橙甲基橙(MO)甲基橙的甲基橙的x-pH图图0 2 4 6 8 pHpKa=3.4 红红 橙橙 黄黄3.1 4.40.660.340.910.090.80.21.00.50.0 x酚酞酚酞(phenolphthalein)(phenolphthalein)8.0 9.6酚酞（酚酞（PPPP）是一有机弱酸，在酸性溶液中无色，是一有机弱酸，在酸性溶液中无色，在碱性溶液中显红色（醌式）。在碱性溶液中显红色（醌式）。HIn H+In-KHIn=In-/HIn 10,显示显示 In-色色In-/HIn V2NaOH+Na2CO3;V1V20V2V10OHHCO3 CO3 2-OH+CO3 2-HCO3+CO3 2-本章小结本章小结分布分数的总结分布分数的总结 对于给定弱酸，对于给定弱酸，x 仅与仅与pH有关有关H+n=x0H+n+H+n-1Ka1+Ka1 Ka2.KanH+n-1 Ka1 =x1H+n+H+n-1Ka1+Ka1 Ka2.Kan=xnH+n+H+n-1Ka1+Ka1 Ka2.KanKa1 Ka2.Kan3.1 3.1 酸碱平衡定量处理方法酸碱平衡定量处理方法 结论结论1 1）分析浓度和平衡浓度是相互联系却又完全不）分析浓度和平衡浓度是相互联系却又完全不同的概念，两者通过同的概念，两者通过x x联系起来联系起来:A=:A=C C x x。2 2）对于任何酸碱性物质，满足对于任何酸碱性物质，满足 x1+x2+x3+-+xn =13 3）x x取决于取决于K Ka a，K Kb b及及HH+的大小，与的大小，与c c无关。无关。4 4）x x大小能定量说明某型体在溶液中的分布大小能定量说明某型体在溶液中的分布 ，由由x x可求某型体的平衡浓度。可求某型体的平衡浓度。质子平衡质子平衡(Proton Balance):溶液中酸失去质子数目等于碱得到质子数目。溶液中酸失去质子数目等于碱得到质子数目。3.1.23.1.2质子条件及弱酸（碱）水溶液酸度计算质子条件及弱酸（碱）水溶液酸度计算一、一、质子平衡质子平衡(Proton balance equation-(Proton balance equation-缩写为缩写为PBE)PBE)质子条件式质子条件式（PBE）(1)(1)先选零水准先选零水准 (大量存在大量存在,参与质子转移的物质参与质子转移的物质)，一般选取，一般选取投料组分投料组分及及H H2 2O O。(2)(2)将零水准得质子产物写在等式一边将零水准得质子产物写在等式一边,失质子产失质子产物写在等式另一边。物写在等式另一边。(3)(3)浓度项前浓度项前乘上得失质子数乘上得失质子数。二、弱酸（碱）水溶液酸度计算二、弱酸（碱）水溶液酸度计算1.一元弱酸一元弱酸(HA)的的H+的计算的计算 (1)Kac010-12.61:(2)c0/Ka 102.81:(3)Kac010-12.61,c0/Ka 102.81:H+KaHA+Kw精确表达式：精确表达式：H+Ka(ca-H+)H+Kaca+Kw(最简式最简式)H+Kaca水的离解及水的离解及第二级离解第二级离解可忽略。可忽略。2.多元弱酸溶液的多元弱酸溶液的pH计算计算3.两性物质溶液的两性物质溶液的pH计算计算H+Ka1Ka23.23.2酸碱指示剂（酸碱指示剂（indicator)indicator)一、一、变色原理变色原理二、二、变色范围变色范围三、三、混合指示剂混合指示剂3.33.3酸碱滴定法原理酸碱滴定法原理 (Acid-base titrations)(Acid-base titrations)3.3.1 3.3.1 强碱强酸的滴定强碱强酸的滴定 3.3.2 3.3.2 强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸 3.3.3 3.3.3 多元酸和混合酸的滴定多元酸和混合酸的滴定 3.3.13.3.1强碱强酸的滴定强碱强酸的滴定0 100 200%pH1210864210.79.78.77.05.34.33.3PPMRMO5.04.49.06.24.43.1.01molL-1 0.1molL-1 1molL-12 2.浓度增大浓度增大1010倍，突跃增加倍，突跃增加2 2个个pHpH单位。单位。3.3.2 3.3.2 强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸Ka增大增大10倍，突跃增加一个倍，突跃增加一个pH单位单位1molL-10.1molL-10.01molL-1642810129.238.738.23HAcHCl10.709.708.707.76突跃范围突跃范围缓冲容量缓冲容量 0 50 100 150 T%4.76浓度浓度增大增大10倍，倍，突跃突跃增加增加1个个pH单单位位弱酸滴定曲线的讨论：弱酸滴定曲线的讨论：1 1）滴滴定定前前，弱弱酸酸在在溶溶液液中中部部分分电电离离，与与强酸相比，强酸相比，曲线开始点提高曲线开始点提高；2 2）滴滴定定开开始始时时，溶溶液液pH升升高高较较快快，这这是是由由于于中中和和生生成成的的Ac-产产生生同同离离子子效效应应，使使HAc更难离解，更难离解，H+降低较快；降低较快；3）继续滴加继续滴加NaOH，溶液形成溶液形成缓冲体系，缓冲体系，曲线变化平缓曲线变化平缓；4）接近化学接近化学计量点时计量点时，溶液中剩余的，溶液中剩余的HAc已很少，已很少，pH变化加快变化加快。弱酸滴定曲线的讨论：弱酸滴定曲线的讨论：5）化化学学计计量量点点前前后后产产生生pH突突跃跃，与与强强酸酸相相比比，突跃变小突跃变小；6）甲基橙）甲基橙指示剂指示剂不能用于弱酸滴定不能用于弱酸滴定；7）随着弱酸）随着弱酸Ka变小变小，突跃变小突跃变小，Ka 在在10-9左右左右突跃消失突跃消失;8）直接滴定条件：直接滴定条件：c Ka10-83.3.3 3.3.3 多元酸和混合酸的滴定多元酸和混合酸的滴定1.1.多元酸的滴定多元酸的滴定1 1）多元酸能多元酸能分步滴定分步滴定的条件的条件:被滴定的酸要足够强被滴定的酸要足够强,cKcKa1a11010-8-8多元酸多元酸一步滴定一步滴定的条件的条件:cKa10-82)2)滴定的可行性判断滴定的可行性判断 C(HC(H2 2B)=0.1mol.LB)=0.1mol.L-（1 1）K Ka1a1 10 10-7-7,且且K Ka1a1/K/Ka2 a2 10 105 5 第一级能准确第一级能准确分步滴定分步滴定C.KC.Ka a2 2 10 10-8-8，还可继续滴至第二终点还可继续滴至第二终点（2 2）K Ka1a1 10 10-7-7,C.K,C.Ka a2 2 10 10-8-8,且且K Ka2a2/K/Ka3a310105 5 则则 第二级能准确分步滴定第二级能准确分步滴定 ,但不能分步滴定但不能分步滴定（3 3）K Ka1a1 10 10-7-7,且且K Ka1a1/K/Ka2 a2 10 105 5 C Ca a K Ka2 a2 1010-8-8则第一级能则第一级能 被准确滴定被准确滴定,不能滴定至第二终不能滴定至第二终点点 3.4 酸碱滴定法的应用酸碱滴定法的应用一、酸碱标准溶液的配制和标定一、酸碱标准溶液的配制和标定二、应用示例二、应用示例1 1、食醋中的总酸量的测定、食醋中的总酸量的测定2 2、铵盐中含氮的测、铵盐中含氮的测3 3、混合碱的测定、混合碱的测定
