5-4 化学分析法（一）.pdf

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1、一、酸碱指示剂 二、滴定曲线与指示剂的选择 三、酸碱标准溶液的配制与标定 四、酸碱滴定法的应用 5.1 5.1 定量分析概述定量分析概述 5.2 5.2 分析结果的误差分析结果的误差 5.3 5.3 滴定分析概述滴定分析概述 5.4 5.4 酸碱滴定法酸碱滴定法 5.4 酸碱滴定法 重点：在理解酸碱质子理论和各种类型滴定曲线的 基础上，掌握滴定突跃范围概念和指示剂的变色 原理及选择原则；会处理简单酸碱平衡，各种溶 液滴定pH计算，酸碱滴定条件的判断，滴定误差 的计算；熟悉各种类型的酸碱滴定方法。 酸碱滴定法是以质子转移反应为基础的滴定法。酸碱滴定法是以质子转移反应为基础的滴定法。 测定对象：酸

2、、碱及能与酸、碱直接或间接进测定对象：酸、碱及能与酸、碱直接或间接进 行反应的物质几乎都可以用此方法进行测定，行反应的物质几乎都可以用此方法进行测定， 应用相当广泛。应用相当广泛。 滴定分析法的关键就是计量点的确定！滴定分析法的关键就是计量点的确定！ 一般采用指示剂的变色作为标志一般采用指示剂的变色作为标志 一、 酸碱指示剂 1、酸碱指示剂的变色原理 酸碱指示剂酸碱指示剂（acid-base indicator）是一类在特定是一类在特定pH范范 围内发生自身结构变化而显示不同颜色的有机弱酸或围内发生自身结构变化而显示不同颜色的有机弱酸或 弱碱。弱碱。 当溶液当溶液pH改变时，指示剂获得质子转化

3、为酸式或失去改变时，指示剂获得质子转化为酸式或失去 质子转化为碱式。由于酸式和碱式具有不同结构，因质子转化为碱式。由于酸式和碱式具有不同结构，因 而具有不同颜色。而具有不同颜色。 指示剂在水溶液中存在下列质子转移平衡：指示剂在水溶液中存在下列质子转移平衡： HIn + H2O H3O+ + In 酸式酸式 碱式碱式 平衡时：平衡时： KHIn = H+In HIn pH = pKHIn + lg In HIn ( (指示剂的酸常数指示剂的酸常数) ) 当温度一定时，当温度一定时，KHIn 一定，溶液一定，溶液pH值发生变化时，值发生变化时， In/HIn发生变化，溶液的颜色也逐渐变化。发生变化

4、，溶液的颜色也逐渐变化。 酚酞酚酞 Phenolphthalein (PP) pKa=9.1 OH - O C C O COO - COO - HO OH OH- H+ 8.0无色无色 9.0粉红粉红 9.6红色红色 常用酸碱指示剂常用酸碱指示剂 指示剂指示剂 变色范围变色范围pH 颜色变化颜色变化 变色点变色点pH 浓度及组成浓度及组成 百里酚蓝 1.22.8， 8.09.6 红黄蓝 1.7， 8.9 0.1In+20乙醇液 甲基橙 3.14.4 红黄 3.4 0.05%In+H2O 溴酚蓝 3.14.6 黄蓝 紫紫 4.1 0.1In+60乙醇 溴甲酚绿 3.85.4 黄蓝 4.9 0.3

5、In+60乙醇 甲基橙 3.14.4 红黄 3.4 0.05%In+H2O 甲基红 4.46.2 红黄 5.0 0.1In+60乙醇液 溴百里酚蓝 6.27.6 黄蓝 7.3 0.1In+20乙醇液 中性红 6.88.0 红橙 7.4 0.1In+60乙醇液 酚酞 8.09.6 无色红 9.1 0.1In+90乙醇液 2、指示剂的变色范围和变色点 当当In / HIn 1 / 10时，相应时，相应pH pKHIn 1，人眼观察人眼观察 到的是指示剂酸式的颜色，即到的是指示剂酸式的颜色，即HIn的颜色。的颜色。 当当In / HIn 10 / 1时，相应时，相应pH pKHIn + 1，人眼观察

6、人眼观察 到的是指示剂碱式的颜色，即到的是指示剂碱式的颜色，即In 的颜色。的颜色。 当当10 / 1 In / HIn 1 / 10时，相应的时，相应的pKHIn + 1 pH pKHIn 1，人眼观察到的是指示剂酸式和碱式的混合颜色，人眼观察到的是指示剂酸式和碱式的混合颜色， 一般难分辨。一般难分辨。 当In / HIn = 1时，溶液pH = pKHIn，称为指示 剂的理论变色点，颜色为HIn与In 等量混合的中 间色。 当溶液pH值在pKHIn + 1 与pKHIn 1之间变化时， 人眼才能明显地观察到指示剂的颜色变化。 pH = pKHIn 1 称为指示剂的理论变色范围 In HIn

7、 1 1 10 1 碱式碱式 颜色颜色 1 10 酸式酸式 颜色颜色 pH = pKHIn 理论变色点理论变色点 中间混合色中间混合色 pH = pKHIn 1 理论变色范围理论变色范围 按理论推算，变色范围应为按理论推算，变色范围应为2个个pH单位，由于人眼对各种颜色单位，由于人眼对各种颜色 的敏感程度不同以及两种颜色互相掩盖，致使多数指示剂的的敏感程度不同以及两种颜色互相掩盖，致使多数指示剂的 变色范围不足变色范围不足2个个pH单位，变色点也不一定在变色范围的中间。单位，变色点也不一定在变色范围的中间。 pH pKHIn + 1 pH pKHIn 1 影响指示剂变色范围的主要因素？影响指示剂变色范围的主要因素？ 讨论：讨论： 温度：温度： Ka 溶剂：溶剂： Ka 盐类：盐类：离子强度、吸光作用离子强度、吸光作用 指示剂的用量：指示剂的用量：用量过多或用量改变用量过多或用量改变 滴定的顺序：滴定的顺序：人眼对颜色的敏感不同人眼对颜色的敏感不同 在观察变色点时，一般会有在观察变色点时，一般会有 0.3 pH 单单 位的出入，所以位的出入，所以 pH = 0.3常常作为目常常作为目 视滴定分辨终点的极限。视滴定分辨终点的极限。