第五节 酸碱指示剂精选文档.ppt

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1、第五节 酸碱指示剂本讲稿第一页，共四十二页红红 橙橙 黄黄甲基橙为有机弱碱甲基橙为有机弱碱pH 3.1 4.4本讲稿第二页，共四十二页酚酞为有机弱酸酚酞为有机弱酸本讲稿第三页，共四十二页二、指示剂变色的pH范围 指示剂颜色由酸色转变为碱色的指示剂颜色由酸色转变为碱色的 pH 范围就是指示剂变色的范围就是指示剂变色的pH范围范围（亦称变色范围）（亦称变色范围）本讲稿第四页，共四十二页HIn在溶液中的离解平衡为在溶液中的离解平衡为本讲稿第五页，共四十二页 之比反映溶液的颜色，该之比反映溶液的颜色，该 比值变化，溶液的颜色也作相应比值变化，溶液的颜色也作相应的变化。的变化。本讲稿第六页，共四十二页本

2、讲稿第七页，共四十二页指示剂变色的指示剂变色的pH范围为范围为当当:这一点的pH值称为指示剂的理论理论变色点变色点本讲稿第八页，共四十二页 例如甲基橙的例如甲基橙的pKHIn=3.4，其变色，其变色范围应是范围应是2.44.4，但实际是，但实际是3.14.4。这是因为人眼对红色更为敏感。这是因为人眼对红色更为敏感。本讲稿第九页，共四十二页三、影响指示剂变色范围的因素三、影响指示剂变色范围的因素 1.指示剂用量指示剂用量 无论是双色或单色指示剂，用量过多无论是双色或单色指示剂，用量过多（或浓度过高）都会影响变色（或浓度过高）都会影响变色终点终点，而，而且本身也会多消耗滴定剂。且本身也会多消耗滴定

3、剂。2.温度温度 主要是影响主要是影响 。本讲稿第十页，共四十二页 第六节第六节 强酸（碱）和一元弱强酸（碱）和一元弱 酸（碱）的滴定酸（碱）的滴定一、强碱（酸）滴定强酸（碱）一、强碱（酸）滴定强酸（碱）本讲稿第十一页，共四十二页强碱滴定强酸的滴定曲线强碱滴定强酸的滴定曲线以以0.1000 mol/L NaOH溶液溶液 滴滴定定20.00 ml 0.1000 mol/L HCl 溶液溶液为例：为例：NaOH+HCl=NaCl+H2O本讲稿第十二页，共四十二页1.滴定前滴定前 本讲稿第十三页，共四十二页2.滴定开始至化学计量点前滴定开始至化学计量点前本讲稿第十四页，共四十二页如如 加入加入NaO

4、H 18.00mL，剩余，剩余HCl的体积为的体积为2.00mL，溶液的总，溶液的总体积为体积为20.00+18.00=38.00mL本讲稿第十五页，共四十二页 加入加入NaOH 19.98mL（1相对误差）相对误差），剩余，剩余HCl的体积为的体积为0.02mL本讲稿第十六页，共四十二页3.化学计量点化学计量点本讲稿第十七页，共四十二页4.化学计量点后化学计量点后本讲稿第十八页，共四十二页 加入加入NaOH 20.02mL（+1的相对的相对误差），即过量的误差），即过量的 NaOH的体积为的体积为0.02mL本讲稿第十九页，共四十二页加入的加入的NaOHNaOHH+pH%(ml)(mol/L

5、)0.000.001.0X10-011.0090.0018.005.0X10-032.3099.0019.805.0X10-043.3099.8019.961.0X10-044.0099.9019.985.0X10-054.30100.020.001.0X10-077.00100.120.022.0X10-109.70101.020.202.0X10-1110.70110.022.002.0X10-1211.70200.040.003.0X10-1312.50用用NaOH(0.1000mol/L)滴定滴定20.00ml HCl(0.1000mol/L)时时pH的变化的变化滴滴定定突突跃跃本讲稿

6、第二十页，共四十二页NaOH NaOH 加入量加入量 强碱滴定强酸强碱滴定强酸(0.1000mol/L)(0.1000mol/L)溶液的滴定曲线溶液的滴定曲线pH5 10 15 20 25 ml酚酞酚酞甲基橙甲基橙突突跃跃范范围围4.309.70突突跃跃范范围围突突突突跃跃跃跃范范范范围围围围HCl+NaOH本讲稿第二十一页，共四十二页指指示示剂剂的的变变色色范范围围应应恰恰在在突突跃跃范范围围内内，或或至至少少占占突突跃跃范范围围的的一一部部分分，这这样样由由于于滴滴定定终终点点不不等等于于化化学学计计量量点点而而引引起起的的滴滴 定定 误误 差差 不不 致致 大大 于于 0.2%。选择指示

7、剂的原则选择指示剂的原则:本讲稿第二十二页，共四十二页酚酞酚酞甲基橙甲基橙甲基红甲基红0 10 20 30 40mlNaOHNaOHNaOHNaOH加入量加入量加入量加入量不同浓度的强碱滴定强酸的滴定曲线不同浓度的强碱滴定强酸的滴定曲线不同浓度的强碱滴定强酸的滴定曲线不同浓度的强碱滴定强酸的滴定曲线pHpH0.1 mol/L0.01 mol/L1 mol/L滴滴定定突突跃跃范范围围与与酸酸碱碱溶溶液液浓浓度度有有关关浓浓度度越越大大，滴滴定定突突跃跃范范围围越越大大本讲稿第二十三页，共四十二页二、强碱滴定一元弱酸的滴定曲线二、强碱滴定一元弱酸的滴定曲线以以0.1000 mol/L NaOH溶液

8、溶液 滴定滴定20.00 ml 0.1000 mol/L HAc 溶液溶液为例：为例：NaOH+HAc=NaAc+H2O本讲稿第二十四页，共四十二页1.滴定前滴定前本讲稿第二十五页，共四十二页本讲稿第二十六页，共四十二页2.滴定开始至化学计量点前滴定开始至化学计量点前当加入当加入NaOH溶液溶液19.98mL时时 本讲稿第二十七页，共四十二页3.化学计量点化学计量点本讲稿第二十八页，共四十二页本讲稿第二十九页，共四十二页4.化学计量点后化学计量点后本讲稿第三十页，共四十二页 加入加入NaOH 20.02mL，即过量的，即过量的NaOH的体积为的体积为0.02mL本讲稿第三十一页，共四十二页加入

9、的加入的NaOHNaOHH+pH%(ml)(mol/L)0.000.001.36X10-032.8750.0010.001.86X10-054.7390.0018.002.10X10-065.6899.0019.801.86X10-076.7399.9019.981.75X10-087.76100.020.001.90X10-098.72100.120.022.0X10-109.70101.020.202.0X10-1110.70110.022.002.0X10-1211.70200.040.003.0X10-1312.50用用NaOH(0.1000mol/L)滴定滴定20.00ml HAc(

10、0.1000mol/L)时时pH的变化的变化滴定突跃本讲稿第三十二页，共四十二页NaOH NaOH NaOH NaOH 加入量加入量加入量加入量 强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸(0.1000mol/L)(0.1000mol/L)(0.1000mol/L)(0.1000mol/L)溶液的滴定曲线溶液的滴定曲线溶液的滴定曲线溶液的滴定曲线pH5 10 15 20 25 ml酚酞酚酞甲基橙甲基橙突跃突跃突跃突跃范围范围范围范围7.749.70NaOH+HClNaOH+HAc本讲稿第三十三页，共四十二页0 10 20 30 40mlNaOH(0.1000mol/L)NaOH(0.10

11、00mol/L)NaOH(0.1000mol/L)NaOH(0.1000mol/L)滴定不同强度的酸滴定不同强度的酸滴定不同强度的酸滴定不同强度的酸(0.1000mol/L)(0.1000mol/L)(0.1000mol/L)(0.1000mol/L)pHpHNaOH NaOH 加入量加入量Ka=10-9 Ka=10-7 Ka=10-5NaOH+HCl滴滴定定突突跃跃范范围围与与弱弱酸酸的的强强度度有有关关酸酸性性越越强强，滴滴定定突突跃跃范范围围越越大大本讲稿第三十四页，共四十二页 当弱酸的浓度一定时，当弱酸的浓度一定时，Ka越大，越大，滴定的突越范围滴定的突越范围(pH)越大；当弱酸的越大

12、；当弱酸的Ka一定时，酸的浓度越大，则一定时，酸的浓度越大，则pH也越大。也越大。实践证明，要使人眼能借助指示剂的实践证明，要使人眼能借助指示剂的变色点来判断终点，要求滴定突越不能小变色点来判断终点，要求滴定突越不能小于于0.4个个pH单位单位。本讲稿第三十五页，共四十二页 直接准确滴定一元弱酸（碱）的直接准确滴定一元弱酸（碱）的直接准确滴定一元弱酸（碱）的直接准确滴定一元弱酸（碱）的可行性判据：可行性判据：可行性判据：可行性判据：c cspsp K Ka a 10108 8c cspsp K Kb b 10108 8 式中式中cSP是按计量点的体积计算是按计量点的体积计算被滴定物质的分析浓度

13、被滴定物质的分析浓度本讲稿第三十六页，共四十二页小小 结结一、一、酸碱质子理论酸碱质子理论1.酸碱的概念酸碱的概念 2.酸碱反应的实质，酸碱半反应酸碱反应的实质，酸碱半反应 3.溶剂质子自递反应，溶剂的质子自溶剂质子自递反应，溶剂的质子自 递常数递常数本讲稿第三十七页，共四十二页 5.酸碱的强度，在水溶液中酸碱的强酸碱的强度，在水溶液中酸碱的强度及共轭酸碱对的度及共轭酸碱对的Ka和和Kb之间的关系。之间的关系。二、二、酸碱溶液中各型体的分布酸碱溶液中各型体的分布几个概念：分析浓度、平衡浓度、分布分几个概念：分析浓度、平衡浓度、分布分数数本讲稿第三十八页，共四十二页三、三、酸碱溶液中酸碱溶液中H

14、+浓度的计算浓度的计算酸碱溶液中酸碱溶液中H+浓度计算的一般步骤浓度计算的一般步骤最简式最常用。最简式最常用。本讲稿第三十九页，共四十二页 酸碱缓冲溶液酸碱缓冲溶液pH的计算的计算四、四、酸碱缓冲溶液酸碱缓冲溶液五、五、酸碱指示剂酸碱指示剂1.指示剂的变色原理指示剂的变色原理2.指示剂的理论变色范围指示剂的理论变色范围本讲稿第四十页，共四十二页六、六、酸碱滴定曲线和指示剂的选择酸碱滴定曲线和指示剂的选择1.滴定过程中不同阶段滴定过程中不同阶段pH的计算和滴定的的计算和滴定的pH突跃范围突跃范围计量点附近加入计量点附近加入1滴滴定剂所滴滴定剂所引起的引起的pH值的突变。值的突变。2.影响突跃范围的因素影响突跃范围的因素3.选择指示剂的依据选择指示剂的依据-滴定的滴定的pH突跃范围突跃范围本讲稿第四十一页，共四十二页课后习题课后习题实验书补充习题实验书补充习题:4.6.8.12本讲稿第四十二页，共四十二页