【教学课件】第五章酸碱滴定法.ppt

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1、1/10/202311/10/202311/10/202311/10/20231泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法1泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法第五章第五章 酸碱滴定法酸碱滴定法1/10/202321/10/202321/10/202321/10/20232泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法2泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法第一节 酸碱质子理论1基本概念基本概念3.3.酸碱半反应酸酸碱半反应酸酸碱半反应酸酸碱半反应酸：给出质子形成共轭碱，或碱接受质子形成共轭酸的反应。2.

2、共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对：HA与A-互为共轭酸碱1.酸碱质子理论酸碱质子理论：能给出质子(H+)的物质就是酸，能够接受质子的物质就是碱。1/10/202331/10/202331/10/202331/10/20233泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法3泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法4.酸碱的范围酸碱的范围酸碱的范围酸碱的范围：中性分子、阴离子、阳离子5.两性物质：两性物质：两性物质：两性物质：既能给出质子又能接受质子的物质1/10/202341/10/202341/10/202341/10/20234泰山学院化学系分

3、析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法4泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法 酸碱反应是发生在两对共轭酸碱对之间的质子转移反应，即由两个酸碱半反应组成，酸碱半反应不能单独存在。6.酸碱反应的实质酸碱反应的实质简写为：1/10/202351/10/202351/10/202351/10/20235泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法5泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法7.水的质子自递反应水的质子自递反应（酸碱反应）：溶剂水分子之间的质子转移反应。1/10/202361/10/202361/10/20236

4、1/10/20236泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法6泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法8.酸碱反应的种类酸碱反应的种类酸碱反应的种类酸碱反应的种类：酸碱的解离反应、溶剂的质子自递反应、酸碱的中和反应、盐的水解反应等（有质子的转移有质子的转移）1/10/202371/10/202371/10/202371/10/20237泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法7泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法2酸碱反应的平衡常数酸碱反应的平衡常数 水的质子自递常数、水的活度积1/10/20238

5、1/10/202381/10/202381/10/20238泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法8泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法浓度平衡常数：混合平衡常数：1/10/202391/10/202391/10/202391/10/20239泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法9泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法 由于在分析化学中的反应经常在较稀的溶液中进行，故在处理一般的酸碱平衡时，通常忽略离子强度的影响，以活度常数代替浓度常数进行近似计算。1/10/2023101/10/20231

6、01/10/2023101/10/202310泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法10泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法3酸碱的强度、共轭酸碱对酸碱的强度、共轭酸碱对Ka与与Kb的关系的关系1、酸碱的强度：酸碱的强度是相对的相对的相对的相对的，与本身本身本身本身和溶液的性质溶液的性质溶液的性质溶液的性质有关，即取决于酸（碱）给出（接受）质子的能力与溶剂分子接受（给出）质子的能力的相对大小。HNO3：H2O 强酸强酸冰醋酸冰醋酸 弱酸弱酸浓浓H2SO4 碱性碱性HAc:H2O 弱酸弱酸液氨液氨 强酸强酸H2O:（强酸）（强酸）(H3O+)H

7、ClO4H2SO4HClHNO3冰醋酸冰醋酸 ：HClO4H2SO4HClHNO31/10/2023111/10/2023111/10/2023111/10/202311泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法11泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法2、共轭酸碱对的、共轭酸碱对的Ka与与Kb的关系的关系1/10/2023121/10/2023121/10/2023121/10/202312泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法12泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法1/10/2023131/1

8、0/2023131/10/2023131/10/202313泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法13泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法例：计算HC2O4-的Kb值例：比较同浓度的下列物质的碱性强弱。NH3 Na2CO3 NaHCO3 Na2S根据Kb的大小进行判断，强弱次序为：Na2S Na2CO3 NH3 NaHCO3 1/10/2023141/10/2023141/10/2023141/10/202314泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法14泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法J

9、 注意点：注意点：注意点：注意点：1.只有共轭酸碱对的Ka与Kb之间才有关系；2.对一元弱酸碱共轭酸碱对Ka与Kb之间的关系为：pKa+pKb=pKw；3.对二元弱酸碱共轭酸碱对Ka与Kb之间的关系为：pKa1+pKb2=pKa2+pKb1=pKw；4.对n元弱酸碱共轭酸碱对Ka与Kb之间的关系为：pKa1+pKbn=pKa2+pKb(n-1)=pKa3+pKb(n-2)=pKan+pKb1=pKw 5.相同的环境下，共轭酸碱的强弱也是共轭的。6.水溶液中，H3O+是最强酸的存在形式，OH-是最 强碱的存在形式1/10/2023151/10/2023151/10/2023151/10/2023

10、15泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法15泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法第二节 水溶液中弱酸（碱）的各型体的分布1、分析浓度：溶液中溶质的总浓度。C，molL12、平衡浓度：平衡状态下，溶质或溶质各型体的浓度。，molL13、酸度与酸的浓度 酸度：溶液中H+的平衡浓度（pH）酸的浓度：酸的分析浓度 碱度：溶液中OH-的平衡浓度(pOH)溶液的酸度碱度）：酸碱度与酸碱的强度和酸碱的浓度均有关。1处理水溶液中酸碱平衡的方法处理水溶液中酸碱平衡的方法（一）分析浓度与平衡浓度（一）分析浓度与平衡浓度1/10/2023161/10/20231

11、61/10/2023161/10/202316泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法16泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法 物料平衡：在平衡状态时，与溶液有关的各型体平衡浓度之和必等于它的分析浓度。（MBE）0.10molL-1NaAc溶液0.10molL-1K2HPO4溶液（二）物料平衡（二）物料平衡 Mass Balance Equation 1/10/2023171/10/2023171/10/2023171/10/202317泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法17泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱

12、滴定法第五章酸碱滴定法 在电解质溶液中，处于平衡状态时，各种阳离子所带的正电荷的总浓度必等于所有阴离子所带负电荷的总浓度。（CBE）注意：某离子平衡浓度前的系数等于它所带电荷数的绝对值0.1molL-1Na2CO3溶液中：Na+、CO32-、HCO3-、H2CO3、OH-、H+、H2O（三）电荷平衡（三）电荷平衡 Change Balance Equation1/10/2023181/10/2023181/10/2023181/10/202318泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法18泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法 当酸碱反应达到平衡

13、时，酸给出质子的量(mol)应等于碱所接受的质子的量。用得质子产物和失质子产物的平衡浓度之间的计量关系表示。(PBE)1、由MBE，CBE联立，消去非质子转移产物相例：浓度为cmolL-1的NaH2PO4（四）质子平衡（四）质子平衡 Proton Balance Equation1/10/2023191/10/2023191/10/2023191/10/202319泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法19泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法二、由酸碱反应得失质子的等衡关系直接写出PBE(1)从酸碱平衡体系中选取质子参考水平（零水准）参考水平

14、是溶液中大量存在并参与质子转移反应的物质，通常就是起始酸碱组分起始酸碱组分起始酸碱组分起始酸碱组分，包括溶剂分子溶剂分子溶剂分子溶剂分子。(2)绘制得失质子示意图(3)根据得失质子的量相等的原则写出PBE方程1/10/2023201/10/2023201/10/2023201/10/202320泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法20泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法H+H+2H+H+H+NH4+HPO42-H2O质子参考水平质子参考水平失质子产物失质子产物得质子产物得质子产物H+NH3PO42OH-H2PO4H3PO4H3O+注意：注意

15、：注意：注意：(1)PBE方程中只包括得失质子产物相只包括得失质子产物相只包括得失质子产物相只包括得失质子产物相 (2)PBE方程中的各项系数为得失质子产物与参考水平相比该型体得失质子的量例：NaNH4PO4的PBE1/10/2023211/10/2023211/10/2023211/10/202321泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法21泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法2酸度对弱酸（碱）各型体分布的影响酸度对弱酸（碱）各型体分布的影响 在弱酸(或弱碱)溶液中，酸(碱)以各种型体各种型体各种型体各种型体存在的平衡浓度存在的平衡浓度存在

16、的平衡浓度存在的平衡浓度与其分析浓度其分析浓度其分析浓度其分析浓度的比值称为分布分数分布分数分布分数分布分数，通常以 表示（i 表示某种型体）。（一）（一）一元弱酸（碱）各型体的分布分数一元弱酸（碱）各型体的分布分数(HA)1/10/2023221/10/2023221/10/2023221/10/202322泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法22泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法 在平衡状态下，一元弱酸（碱）各型体的分布分数的大小不仅与酸（碱）自身的性质有关，而且与溶液的酸度有关。即对某一种一元弱酸（碱）而言，分布分数是溶液中H+的函

17、数1/10/2023231/10/2023231/10/2023231/10/202323泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法23泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法例：5-2 计算PH=5.00时，0.10molL-1HAc溶 液中各型体的分布分数和平衡浓度（已 知Ka=1.810-5molL-1）解：解：1/10/2023241/10/2023241/10/2023241/10/202324泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法24泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法图图5-1 HAc

18、5-1 HAc各型体的各型体的 i i-pH-pH曲线曲线(pKa=4.74)(pKa=4.74)1/10/2023251/10/2023251/10/2023251/10/202325泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法25泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法例2：计算在OH-=1.0mol/L时，1.010-2mol/L NH4Cl溶液中，NH4+等于多少。例3：计算在pH=10.0时，0.10mol/LNH3溶液中NH3,NH4+的平衡浓度1/10/2023261/10/2023261/10/2023261/10/202326泰山学院

19、化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法26泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法例：cmolL-1的H2C2O4（二）多元弱酸（碱）各型体的分布分数（二）多元弱酸（碱）各型体的分布分数1/10/2023271/10/2023271/10/2023271/10/202327泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法27泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法1/10/2023281/10/2023281/10/2023281/10/202328泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法28

20、泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法图图5-2 H2C2O4各型体的各型体的i-pH曲线曲线pKa1=1.22，pKa2=4.191/10/2023291/10/2023291/10/2023291/10/202329泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法29泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法图图5-3 H5-3 H3 3POPO4 4各型体的各型体的 i i-pH-pH曲线曲线(pKa=2.12,7.20,12.36)(pKa=2.12,7.20,12.36)1/10/2023301/10/2023301/10/

21、2023301/10/202330泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法30泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法n n元酸的各型体分布的计算公式：元酸的各型体分布的计算公式：元酸的各型体分布的计算公式：元酸的各型体分布的计算公式：1/10/2023311/10/2023311/10/2023311/10/202331泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法31泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法第三节 酸碱溶液中氢离子浓度的计算一、一元强酸（强碱）溶液中H+浓度的计算1.强酸（强碱）溶液1/1

22、0/2023321/10/2023321/10/2023321/10/202332泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法32泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法浓度为浓度为a mol/L 的的 HCl溶液溶液PBE整理得整理得若允许误差不若允许误差不5%，有：，有：用同样的思路可处理强碱体系。用同样的思路可处理强碱体系。H+=1/10/2023331/10/2023331/10/2023331/10/202333泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法33泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法二

23、、一元弱酸（碱）溶液pH的计算（一）一元弱酸溶液(1)当 KaC20Kw C/Ka400 时，水的理解可以忽略 H+=计算H+浓度的近似式 (2)当 KaC20Kw C/Ka400 时 H+=计算H+浓度的最简式(3)KaC20Kw C/Ka400 时 当酸极弱或浓度非常稀，水的理解不可以忽略H+=计算H+浓度的简化式1/10/2023341/10/2023341/10/2023341/10/202334泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法34泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法例例2 求求0.1 mol/L 一氯乙酸一氯乙酸 溶液的溶液的

24、pH。已知已知 Ka=1.4 10-3。解解例例3 求求1.0 10-4 mol/L HCN 溶液的溶液的pH。已知已知 Ka=6.2 10-10。解解0.011 mol/L,pH=1.960.011 mol/L,pH=1.96例例1 求求0.10 mol/L HAc 溶液的溶液的pH。已知已知 pKa=4.76解解1/10/2023351/10/2023351/10/2023351/10/202335泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法35泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法(二)一元弱碱(1)当 KbC20Kw C/Kb400 时，水的

25、理解可以忽略 OH-=近似式 (2)当 KbC20Kw C/Kb400 时 OH-=最简式(3)KbC20Kw C/Kb400 时 当碱极弱或浓度非常稀，水的理解不可以忽略OH-=简化式1/10/2023361/10/2023361/10/2023361/10/202336泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法36泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法三、多元弱酸（碱）溶液pH的计算（一）多元弱酸溶液 当 40Ka2 时，酸的第二级离解可以忽略，按一元弱酸处理(1)当 Ka1C20Kw C/Ka1400 时，用近似式 H+=(2)当 Ka1C2

26、0Kw C/Ka1400 时，用最简式H+=1/10/2023371/10/2023371/10/2023371/10/202337泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法37泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法四、两性物质溶液pH值的计算H+=Ka1相当于两性物质中碱组分的共轭酸的Ka值Ka2相当于两性物质中酸组分的Ka值例：计算5.010-2mol/LNaHCO3溶液的pH值。已知Ka1=4.210-7 Ka2=5.610-11例：计算1.010-2mol/LNa2HPO4溶液的pH值。已知Ka2=6.310-8 Ka3=4.410-131

27、/10/2023381/10/2023381/10/2023381/10/202338泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法38泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法缓冲溶液pH的计算1.一般缓冲溶液2.标准酸碱缓冲溶液缓冲容量与缓冲范围缓冲溶液的选择与配制第四节第四节 酸碱缓冲溶液酸碱缓冲溶液1/10/2023391/10/2023391/10/2023391/10/202339泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法39泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法酸酸碱碱缓缓冲冲溶溶液液：在一定的程

28、度和范围内，可以稳定溶液的酸碱度，减小和消除因加入少量的酸、碱或因化学反应产生少量的酸、碱或适度的稀释对溶液pH值的影响，使其不致发生显著变化的溶液。缓冲溶液缓冲溶液缓冲溶液缓冲溶液：在一定的范围内，对体系的某种组分或性质起稳定作用的溶液。1/10/2023401/10/2023401/10/2023401/10/202340泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法40泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法应用应用酸碱缓冲溶液分类分类酸碱缓冲溶液化学化工、分析化学、农业、生物化学、医学等定性分析、定量测定、待测组分分离与富集、干扰组分的掩蔽或除去

29、等一般酸碱缓冲溶液、标准缓冲溶液共轭酸碱对、逐级解离常数相差较小的两性物质、强酸或强碱溶液1/10/2023411/10/2023411/10/2023411/10/202341泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法41泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法一般酸碱缓冲溶液一般酸碱缓冲溶液一般酸碱缓冲溶液一般酸碱缓冲溶液是用于控制溶液酸度的，这类缓冲溶液大多是由一定浓度的共轭酸碱对所组成。标准酸碱缓冲溶液标准酸碱缓冲溶液标准酸碱缓冲溶液标准酸碱缓冲溶液，它是国际上规定用作测量溶液的pH的参照溶液。由规定浓度的某些逐级离解常数相差较小的单一两性物

30、质，或由不同型体的两性物质所组成。1/10/2023421/10/2023421/10/2023421/10/202342泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法42泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法一、缓冲溶液pH的计算（一）一般缓冲溶液一般缓冲溶液例：HA(ca)-NaA(cb)溶液1/10/2023431/10/2023431/10/2023431/10/202343泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法43泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法1/10/2023441/10/20234

31、41/10/2023441/10/202344泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法44泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法例：0.20molL-1NH3-0.30molL-1NH4Cl缓冲溶液中，向该200mL缓冲溶液中加入(1)50mL0.10mol/L NaOH溶液(2)50mL 0.10molL-1HCl溶液 该缓冲溶液的pH值各改变多少?(pKa=9.26)9.089.171/10/2023451/10/2023451/10/2023451/10/202345泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法45泰山学

32、院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法例：在20.00mL的0.1000molL-1HAc溶液中加入0.1000mol/L 的NaOH 19.98 mL后，试计算溶液的pH值(Ka=1.010-7)HAc-NaAc缓冲溶液pH=10.00pH=9.701/10/2023461/10/2023461/10/2023461/10/202346泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法46泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法(二二)标准酸碱缓冲溶液标准酸碱缓冲溶液例：0.025 molL-1Na2HPO40.025 molL-1 KH

33、2PO4缓冲溶液，经精确测定：pH6.86。标准缓冲游液的pH值是经过实验准确地确定的，即测得的是H+的活度。若用有关公式进行理论计算时，应该校正离子强度的影响应该校正离子强度的影响应该校正离子强度的影响应该校正离子强度的影响1/10/2023471/10/2023471/10/2023471/10/202347泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法47泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法 在标准缓冲溶液pH值的理论计算中，必须校正离于强度的影响对于c0.1 mol/kg 的稀电解质溶液1/10/2023481/10/2023481/10/2

34、023481/10/202348泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法48泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法例：考虑离子强度的影响，计算缓冲溶液0.025molL-1 Na2HPO40.025 molL-1KH2PO4的 pH值解：解：1/10/2023491/10/2023491/10/2023491/10/202349泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法49泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法例：考虑离子强度的影响，计算0.05 molL-1 邻苯二甲酸氢钾（KHP）缓冲溶液的 pH

35、值(已知：pKa1=2.95,pKa2=5.41)解：解：1/10/2023501/10/2023501/10/2023501/10/202350泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法50泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法1/10/2023511/10/2023511/10/2023511/10/202351泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法51泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法2缓冲容量(缓冲指数)与缓冲范围一切缓冲溶液的缓冲作用都是有限度的结论：影响缓冲溶液缓冲指数大小的因数为共

36、轭酸碱组分的总浓度总浓度总浓度总浓度c c c c和共轭酸碱对的分布分数分布分数分布分数分布分数总浓度总浓度总浓度总浓度c c c c：共轭酸碱组分的总浓度越大，缓冲能力越大分布分数分布分数分布分数分布分数：1/10/2023521/10/2023521/10/2023521/10/202352泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法52泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法 HAcHAc AcAc pKpKa a=4.74=4.74pKpKa a 1 11/10/2023531/10/2023531/10/2023531/10/202353泰山

37、学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法53泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法3缓冲溶液的选择与配制选择缓冲溶液的要求：组成缓冲溶液的酸（或碱）的pKa应等于或接近所需的pH值，至少使要求控制的酸度落在缓冲溶液的缓冲范围之内缓冲溶液应具有一定的总浓度(0.011molL-1)缓冲溶液对分析反应没有干扰1/10/2023541/10/2023541/10/2023541/10/202354泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法54泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法共轭酸碱组分两性物质（KHP、氨

38、基乙酸与强酸或强碱）强酸或强碱溶液（pH=02或1214）不可 缓冲稀释的影响广泛pH范围的系列系列系列系列缓冲溶液：采用多元弱酸和多元弱碱按不同的比例配制采用多种多种多种多种弱酸（弱碱）的混合组分与一定浓度的强酸或强碱溶液按不同比例配制1/10/2023551/10/2023551/10/2023551/10/202355泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法55泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法例：在25.0mL的0.10molL-1H3PO4溶液中加入多少毫升0.10molL-1 的NaOH溶液，即可得到pH7.00的缓冲溶液？已知H

39、3PO4 的pKa=2.12,7.20,12.361/10/2023561/10/2023561/10/2023561/10/202356泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法56泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法1/10/2023571/10/2023571/10/2023571/10/202357泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法57泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法第五节 酸碱指示剂1 1指示剂的作用原理指示剂的作用原理 酸碱滴定过程本身不发生任何外观的变化，故常借助酸碱指示剂

40、的颜色变化来指示滴定的终点。酸碱指示剂自身是弱弱弱弱的的的的有有有有机机机机酸酸酸酸或或或或有有有有机机机机碱碱碱碱，其共扼酸碱对具有不同的结构，且颜色不同。当溶液的pH值改变时，共轭酸碱对相互发生转变,当两种型体的浓度达到一定比值时，溶液将显示优势型体的颜色，从而指示终点1/10/2023581/10/2023581/10/2023581/10/202358泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法58泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法COHOHCOO-HOOH-H+pKa=9.1CCOO-OO-甲基橙甲基橙(Methyl Orange,MO

41、)酚酚 酞酞(Phenolphthalein,PP)（单色指示剂）（单色指示剂）（双色指示剂）（双色指示剂）酸性溶液中甲基橙呈现红色（）1/10/2023591/10/2023591/10/2023591/10/202359泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法59泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法酸色酸色碱色碱色颜色的变化颜色的变化1/10/2023601/10/2023601/10/2023601/10/202360泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法60泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸

42、碱滴定法理论变色点：理论变色点：pKa理论变色范围理论变色范围:pKa 1甲基橙指示剂的变色范围示意图HIn+In-二二.指示剂变色的指示剂变色的pH范围范围甲基橙为例甲基橙为例甲基橙：pKa3.4理论变色范围：2.44.43.14.41/10/2023611/10/2023611/10/2023611/10/202361泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法61泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法红红8.09.69.1红红粉红粉红无色无色酚酚 酞酞5.23.4pKa4.46.2黄黄黄黄橙橙红红甲基红甲基红3.14.4黄黄黄黄橙橙甲基橙甲基橙

43、变色范围变色范围碱色碱色过度过度酸色酸色颜色颜色指示剂指示剂目测指示剂颜色的变化的误差一般为：目测指示剂颜色的变化的误差一般为：0.20.5pH本章取本章取pH0.2作为使用指示剂目测终点的分辨作为使用指示剂目测终点的分辨 极限（极限（pHpHep-pHsp）2.44.44.26.28.110.1p pK Ka a 1 11/10/2023621/10/2023621/10/2023621/10/202362泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法62泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法三三.影响指示剂变色范围的因素影响指示剂变色范围的因素1.

44、指示剂用量过多(或浓度过大)会使终点颜色变化不明显，且指示剂本身也会多消耗一些滴定剂，从而带来误差。这种影响无论是对单色指示剂还是对双色指示剂都是共同的。因此在不不不不影影影影响响响响指指指指示示示示剂剂剂剂变变变变色色色色灵灵灵灵敏敏敏敏度度度度的的的的条条条条件件件件下下下下，一一一一般般般般以以以以用用用用量量量量少一点为佳少一点为佳少一点为佳少一点为佳。2.指示剂用量的改变，会引起单色指示剂变色范围的移动，对双色指示剂无影响(一)指示剂的用量1/10/2023631/10/2023631/10/2023631/10/202363泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光

45、光度法63泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法单色指示剂用量过多时，其变色范围向pH低的方向发生移动。以酚酞为例：3.选择指示剂时要注意终点变色情况。例：在50l00mL溶液中加入2-3滴0.1moL/L酚酞，pH=9时出现红色，而在相同条件下加入1015滴酚酞，则在pH8时出现红色1/10/2023641/10/2023641/10/2023641/10/202364泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法64泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法(二)温度 温度的变化会引起指示剂离解常数离解常数离解常数离解常数的变化

46、，因此指示剂的变色范围也随之变动(三)中性电解质1.影响溶液中的离子强度离子强度离子强度离子强度，指示剂的离解常数离解常数离解常数离解常数会因此发生改变，从而使指示剂的变色范围发生移动2.由于盐类具有吸收一定波长光波的性质，所以会影响指示剂颜色的强度，影响指示剂变色的敏锐性例：18时，甲基橙的变色范因为3.14.4;而100时，则为2.53.7 若有必要加热的反应，也必须在溶液冷却后再滴定1/10/2023651/10/2023651/10/2023651/10/202365泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法65泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章

47、酸碱滴定法(四)溶剂 指示剂在不同的溶剂中,其pKHIn值是不同的 例：甲基橙在水溶液中pKHIn3.4。在甲醇中pKHIn3.8。所以指示剂在不同的溶剂中具不同的变色范围1/10/2023661/10/2023661/10/2023661/10/202366泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法66泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法四、混合指示剂四、混合指示剂作用原理：作用原理：分类分类颜色互补颜色互补两种指示剂混合两种指示剂混合指示剂与染料混合指示剂与染料混合例：例：甲基红甲基红溴甲酚绿溴甲酚绿溴甲酚绿溴甲酚绿-甲基红甲基红pH 0 2

48、 4 6 8pH 0 2 4 6 8甲基红甲基红靛靛 蓝蓝甲基红甲基红+靛蓝靛蓝1/10/2023671/10/2023671/10/2023671/10/202367泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法67泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法第六节第六节 强酸（碱）一元弱酸（碱）的滴定强酸（碱）一元弱酸（碱）的滴定 强碱滴定强酸酸滴定强碱强碱滴定强酸酸滴定强碱）强碱滴定一元弱酸强碱滴定一元弱酸(或强酸滴定一元弱碱）或强酸滴定一元弱碱）多元酸碱（或混合酸碱）的滴定多元酸碱（或混合酸碱）的滴定 多元碱或混合碱的滴定多元碱或混合碱的滴定1/10

49、/2023681/10/2023681/10/2023681/10/202368泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法68泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法一、一、强碱滴定强酸强碱滴定强酸（或强酸滴定强碱）（或强酸滴定强碱）例如：用例如：用0.1000 molL-1（c）的）的NaOH滴定滴定V0 mL 0.1000 molL-1 （c0）的）的HCl。1.滴定常数滴定常数KT KT是指滴定反应的平衡常数。对于各种强酸、强碱的滴定就是指滴定反应的平衡常数。对于各种强酸、强碱的滴定就反应实质均可表示为：反应实质均可表示为：H+OH-=H2 K

50、T=1/Kw=1014 KT值相当大，显然，此类反应进行得相当完全。值相当大，显然，此类反应进行得相当完全。对于此类滴定，在化学计量时，对于此类滴定，在化学计量时，H+OH-1.010-7 molL-1 pHsp=7.00 1/10/2023691/10/2023691/10/2023691/10/202369泰山学院化学系分析化学教研室 第十章第十章 吸光光度法吸光光度法69泰山学院化学系分析化学教研室 第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法2.滴定过程中滴定过程中H+的变化规律的变化规律滴定曲线滴定曲线 加入滴定剂的物质的量加入滴定剂的物质的量 cV令令=滴定分数滴定分数 被滴物的被滴物的物质的