第二章酸碱滴定法精选PPT.ppt
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1、第二章酸碱滴定法第1页,本讲稿共46页注意注意:I对高价离子的影响大对高价离子的影响大.例例:离子强度离子强度I增加增加,?2.酸碱反应平衡常数酸碱反应平衡常数Kt的计算的计算:说明:分析化学中采用的酸碱理论是说明:分析化学中采用的酸碱理论是brnsted质质子子理论。理论。原因原因:对酸碱强弱的量化程度最高,但不适用于无质子存在的对酸碱强弱的量化程度最高,但不适用于无质子存在的体系。体系。3.浓度常数与活度常数的换算浓度常数与活度常数的换算:(附表查的是活度常数)(附表查的是活度常数)第2页,本讲稿共46页2.2分布分数的计算分布分数的计算(重点重点)要求掌握要求掌握:1.理解分布分数的定义
2、理解分布分数的定义.2.一元、多元弱酸及其盐的各种型体的分布分数计算公一元、多元弱酸及其盐的各种型体的分布分数计算公式式.3.各种存在型体平衡浓度的计算各种存在型体平衡浓度的计算.4.已知溶液已知溶液PH会判定哪种型体为主会判定哪种型体为主-比较公式的分比较公式的分子即可子即可.例题例题:判定判定PH=9.78的浓度为的浓度为0.1mol/L某磷酸盐溶液中某磷酸盐溶液中,哪种存在型体为主哪种存在型体为主.并计算其浓度并计算其浓度.(磷酸的磷酸的pKa分别分别为为:2.12、7.20、12.36)PH=7.20?第3页,本讲稿共46页2.3质子条件与溶液质子条件与溶液PH的计算的计算(重点重点)
3、1.MBE、CBE、PBE的书写的书写例例:将将20ml0.1mol/LNaOH与与10ml0.10mol/LH2SO4混合混合,其其PBE为为?将将20ml0.1mol/LHCl与与10ml0.10mol/LNa2CO3混合混合,其其PBE为为?浓度为浓度为C1mol/L的的HCN与与C2mol/L的的NaOH的混合的混合水溶液,其水溶液,其PBE为为?掌握三种平衡的书写方法掌握三种平衡的书写方法PBE的书写的书写:如溶液中含有两个能反应的物质如溶液中含有两个能反应的物质,可按反可按反应后的产物书写应后的产物书写.第4页,本讲稿共46页共轭酸碱对型缓冲溶液共轭酸碱对型缓冲溶液PBE的书写的书
4、写HB(Camol/L)+B-(Cbmol/L)参考水准参考水准H2O,HB:PBE参考水准参考水准H2O,B-:PBE例例:0.1mol/L硼砂的硼砂的PBE?第5页,本讲稿共46页2.各种溶液各种溶液PH的计算的计算一元弱酸、碱:一元弱酸、碱:多元弱酸、碱多元弱酸、碱:一般可按一元弱酸、碱处理一般可按一元弱酸、碱处理弱酸弱酸+弱酸、弱碱弱酸、弱碱+弱碱:弱碱:两性物质:两性物质:酸式盐、酸式盐、1:1弱酸弱碱盐、弱酸弱碱盐、氨基酸氨基酸、弱酸、弱酸+弱碱弱碱缓冲溶液:缓冲溶液:其他:由其他:由MBE推导推导(不常见不常见)要求掌握以下溶液要求掌握以下溶液PH计算公式计算公式(近似式、最简式
5、及近似式、最简式及条件条件)注意注意:一定要准确判断属于哪一类溶液一定要准确判断属于哪一类溶液.第6页,本讲稿共46页2.5缓冲溶液缓冲溶液1.PH计算计算HB(Camol/L)+B-(Cbmol/L)精确式精确式酸性范围内酸性范围内:碱性范围内碱性范围内:近似式近似式当溶液当溶液PH2(12)时应考虑用近似式时应考虑用近似式,否则误差大否则误差大.第7页,本讲稿共46页当当C Ca a,C Cb b100H100H+或或C Ca a,C Cb b100OH100OH-:最简式最简式:常用常用第8页,本讲稿共46页2.2.缓冲容量缓冲容量 的计算的计算A AHAHA的缓冲容量的缓冲容量:第9页
6、,本讲稿共46页3.3.影响影响 的因素的因素缓冲物质的总浓度缓冲物质的总浓度C.C愈大愈大,缓冲容量愈大。缓冲容量愈大。,比值愈接近比值愈接近1,缓冲容量愈大。缓冲容量愈大。当当 ,即即 pKa=pH时时:第10页,本讲稿共46页例题例题 1.今欲配制具有最大缓冲容量的六次甲基四胺缓冲溶液今欲配制具有最大缓冲容量的六次甲基四胺缓冲溶液,应在应在100ml0.1mol/L六次甲基四胺中加入多少六次甲基四胺中加入多少ml1molLHCl?PKb(C PKb(CH2)6N4)=8.85)=8.852.用强酸滴定弱碱时用强酸滴定弱碱时哪一点缓冲容量最大哪一点缓冲容量最大?3.下列溶液中缓冲容量最大的
7、是下列溶液中缓冲容量最大的是?最小的是最小的是?0.1mol/LHAc0.1mol/LHAc+0.1mol/LNaAc0.1mol/LHCl1mol/LHAc+1mol/LNaAca=50%5ml第11页,本讲稿共46页4.4.缓冲范围缓冲范围PH=PKa1缓冲溶液的选择依据缓冲溶液的选择依据:pKapKa pHpH注意注意:以上两个式子均是用以上两个式子均是用pKa,pKa,如给出的如给出的 是是PKbPKb一定要转化成一定要转化成Pka.Pka.例例:NH3H2O的的pKb=4.74,则则NH3-NH4+的缓冲范围是的缓冲范围是?说明说明:缓冲溶液缓冲溶液PH计算及缓冲容量的计算常出计算题
8、计算及缓冲容量的计算常出计算题.第12页,本讲稿共46页5.5.标准缓冲溶液标准缓冲溶液-校正酸度计校正酸度计常用标准缓冲溶液种类常用标准缓冲溶液种类:缓缓 冲冲 溶溶 液液pH(25oC)饱和酒石酸氢钾饱和酒石酸氢钾(0.034molL-1)3.557邻苯二甲酸氢钾邻苯二甲酸氢钾(0.050molL-1)4.0080.025molL-1 KH2PO4+0.025molL-1 Na2HPO4 6.865硼砂硼砂(0.010molL-1)9.180组成组成:1)由逐级离解常数相差较小的两性物质组成由逐级离解常数相差较小的两性物质组成.2)由共轭酸碱对组成由共轭酸碱对组成.第13页,本讲稿共46页
9、标准缓冲溶液标准缓冲溶液pHpH的计算:的计算:P134例题25 习题13第14页,本讲稿共46页2.6 2.6 酸碱指示剂酸碱指示剂1.变色原理变色原理:2.变色范围、变色点变色范围、变色点理论变色范围与变色点的确定理论变色范围与变色点的确定解释理论变色点与实际变色点不同解释理论变色点与实际变色点不同掌握常用指示剂的变色范围与变色点掌握常用指示剂的变色范围与变色点(甲基橙甲基橙酚酞酚酞甲基红甲基红百里酚酞百里酚酞)3.指示剂用量及离子强度对变色点的影响指示剂用量及离子强度对变色点的影响(定性判断定性判断)4.混合指示剂混合指示剂种类种类:指示剂指示剂+指示剂指示剂;指示剂指示剂+惰性染料惰性
10、染料两种混合指示剂的异同点两种混合指示剂的异同点:第15页,本讲稿共46页2.7 2.7 酸碱滴定法基本原理酸碱滴定法基本原理1.酸碱滴定中研究滴定曲线的意义酸碱滴定中研究滴定曲线的意义(1)了解滴定过程中了解滴定过程中PH的变化的变化(2)估计被测物可否被准确滴定估计被测物可否被准确滴定(3)选择合适指示剂选择合适指示剂(研究其他滴定曲线的意义与此类似(研究其他滴定曲线的意义与此类似)第16页,本讲稿共46页2.2.滴定曲线的绘制滴定曲线的绘制一元强酸、碱的滴定一元强酸、碱的滴定一元强酸滴定一元弱碱一元强酸滴定一元弱碱一元强碱滴定一元弱酸一元强碱滴定一元弱酸将滴定过程分成四个阶段将滴定过程分
11、成四个阶段,计算每个阶段被测溶液计算每个阶段被测溶液的的PH值值.掌握以下体系计量点及其前后被测溶液掌握以下体系计量点及其前后被测溶液PH的计算方法的计算方法.先判断体系的组成先判断体系的组成,然后由相应的公式计算然后由相应的公式计算一元酸碱的滴定曲线中一元酸碱的滴定曲线中,计量点位于滴定突跃的中间计量点位于滴定突跃的中间.第17页,本讲稿共46页3.3.影响滴定突跃的因素影响滴定突跃的因素一元强酸、碱的滴定一元强酸、碱的滴定:Ca,Cb一元强酸滴定一元弱碱一元强酸滴定一元弱碱:Ca、Cb,Kb一元强碱滴定一元弱酸一元强碱滴定一元弱酸:Ca、Cb,Ka一元强碱滴定多元弱酸一元强碱滴定多元弱酸:
12、Ka1/Ka2(第一个突越与浓度第一个突越与浓度无关无关)以上因素数值越大以上因素数值越大,突跃范围越大突跃范围越大滴定误差在滴定误差在0.1%范围内范围内,被测溶液被测溶液PH的变化范围的变化范围.滴定突跃滴定突跃:掌握影响以下滴定体系的突跃因素掌握影响以下滴定体系的突跃因素:第18页,本讲稿共46页浓度浓度C及及Ka(Kb)对突跃影响的定量判断对突跃影响的定量判断说明说明:浓度及浓度及Ka对突跃范围影响的对突跃范围影响的定量判断定量判断依据依据是计是计量点前、后被测溶液量点前、后被测溶液PH的计算方法的计算方法.例题例题1.用用NaOH滴定以下弱酸体系滴定以下弱酸体系,填写下表填写下表Na
13、OH(mol/L)HAc(mol/L)突跃范围突跃范围0.10.17.74-9.700.010.01?一元弱酸一元弱酸(碱碱)的滴定的滴定,浓度改变浓度改变10倍突跃改变倍突跃改变1个个PH单位单位.一元强酸、碱的滴定一元强酸、碱的滴定,浓度改变浓度改变10倍突跃改变倍突跃改变2个个PH单位单位.第19页,本讲稿共46页例题例题2已知已知0.1mol/LNaOH滴定同浓度滴定同浓度HAc(Pka=4.74)的的突跃范围是突跃范围是7.749.70,则滴定同浓度某弱酸则滴定同浓度某弱酸HB(Pka=3.74)时的突跃范围是多大?时的突跃范围是多大?6.749.70第20页,本讲稿共46页3.指示
14、剂的选择依据指示剂的选择依据PHspPHep(指示剂的变色点指示剂的变色点)4.4.弱酸弱酸(碱碱)被准确滴定的条件被准确滴定的条件指示剂确定终点时准确滴定的可行性判断:指示剂确定终点时准确滴定的可行性判断:Et0.2%,pH0.3 CKa 10-8 CKb 10-8第21页,本讲稿共46页6.多元酸碱、混合酸碱的滴定多元酸碱、混合酸碱的滴定分步滴定条件:分步滴定条件:Ka1/Ka2 10 5准确滴定条件:准确滴定条件:CKa110-8可准确滴定至可准确滴定至HA-CHA-Ka210-8可准确滴定至可准确滴定至A2-指示剂的选择指示剂的选择:PHspPHep(指示剂的变色点指示剂的变色点)影响
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