第四章酸碱滴定法 (3)精选文档.ppt

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1、第四章酸碱滴定法本讲稿第一页，共一百页第二节第二节 水溶液中的酸碱平衡水溶液中的酸碱平衡o酸碱质子理论酸碱质子理论o溶剂合质子溶剂合质子o酸碱反应的实质酸碱反应的实质o溶剂的质子自递反应及其常数溶剂的质子自递反应及其常数o酸碱强度的计算酸碱强度的计算本讲稿第二页，共一百页酸碱的定义酸碱的定义电离理论电离理论 Arrenius 1887电子理论电子理论 Lewis G N 1923n质子理论质子理论Brosted J N 1923酸能电离出H+的物质碱电离出OH-的物质酸凡能接受电子的物质碱凡能给出电子的物质酸凡能给出质子的物质碱凡能接受质子的物质本讲稿第三页，共一百页一、酸碱质子理论一、酸碱质

2、子理论酸酸溶液中凡能给出质子的物质溶液中凡能给出质子的物质碱碱溶液中凡能接受质子的物质溶液中凡能接受质子的物质特点：特点：1）具有共轭性）具有共轭性 2）具有相对性）具有相对性 3）具有广泛性）具有广泛性A A +H+H+HAHA如：如：HCOHCO3 3既为酸，也为碱既为酸，也为碱 （两性）（两性）如：如：H H2 2O O 中性分子，既可为酸，也可为碱中性分子，既可为酸，也可为碱如：如：本讲稿第四页，共一百页举例举例本讲稿第五页，共一百页H3O+A-二、溶剂合质子二、溶剂合质子HA +H2O 例例:HAc+H2O H3O+Ac-HA +SH SH2+A-例例:HClO4+HAc H2Ac+

3、ClO4-水合质子 醋酸合质子 本讲稿第六页，共一百页三、三、酸碱反应的实质酸碱反应的实质酸碱半反应酸碱半反应:酸给出质子和碱接受质子的反应酸给出质子和碱接受质子的反应 醋酸在水中的离解：醋酸在水中的离解：半反应半反应半反应半反应1 1 1 1HAcHAc（酸（酸（酸（酸1 1 1 1）AcAc-（碱（碱（碱（碱1 1 1 1）+H+H+半反应半反应半反应半反应2 2 2 2HH+H+H2 2OO（碱（碱（碱（碱2 2 2 2）HH3 3OO+（酸（酸（酸（酸2 2 2 2）HAcHAc（酸（酸（酸（酸1 1 1 1）+H+H2 2O O（碱（碱（碱（碱2 2 2 2）HH3 3OO+（酸（酸

4、（酸（酸2 2 2 2）+Ac+Ac-（碱（碱（碱（碱1 1 1 1）n n 氨在水中的离解：氨在水中的离解：氨在水中的离解：氨在水中的离解：半反应半反应半反应半反应1 1 1 1NHNH3 3（碱（碱（碱（碱1 1）+H+H+NHNH4 4+（酸（酸（酸（酸1 1 1 1）半反应半反应半反应半反应2 2 2 2HH2 2OO（酸（酸（酸（酸2 2 2 2）OHOH-（碱（碱（碱（碱2 2 2 2）+H+H+NHNH3 3（碱（碱（碱（碱1 1 1 1）+H+H2 2O O（酸（酸（酸（酸2 2 2 2）OHOH-（碱（碱（碱（碱2 2 2 2）+NH+NH4 4+（酸（酸（酸（酸1 1 1

5、1）共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对本讲稿第七页，共一百页续续 NH4Cl的水解的水解(相当于相当于NH4+弱酸的离解弱酸的离解)NaAc的水解的水解（相当于相当于Ac弱碱的离解）弱碱的离解）NH4+H2O H3O+NH3 Ac-+H2O OH-+HAc 共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对HAc+NH3 NH4+Ac-n n醋酸与氨在水溶液中的中和反应醋酸与氨在水溶液中的中和反应共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对本讲稿第八页，共一百页续续小结小结酸碱半反应不可能单独发生酸碱半反应不可能单独发生酸碱反应是两对酸碱反应

6、是两对共轭酸碱对共轭酸碱对共同作用的结果共同作用的结果 酸碱反应的实质是酸碱反应的实质是质子的转移质子的转移 质子的转移是通过质子的转移是通过溶剂合质子溶剂合质子来实现的来实现的 本讲稿第九页，共一百页四、四、溶剂的质子自递反应及其常数溶剂的质子自递反应及其常数1 1水溶液中水溶液中 2 2非水溶液中非水溶液中 SH+SH SH2+S-溶剂合质子溶剂合质子溶剂阴离子溶剂阴离子 H2O+H2O H3O+OH 水的离子积水的离子积本讲稿第十页，共一百页续续定义定义发生在溶剂间的质子转移发生在溶剂间的质子转移溶剂的质子自递反应溶剂的质子自递反应该反应的平衡常数该反应的平衡常数K Ks s 溶剂的质子

7、自递常数溶剂的质子自递常数H H2 2O O 既能接受质子又能给出质子既能接受质子又能给出质子两性物质两性物质发生在水分子间的质子转移发生在水分子间的质子转移水的质子自递反应水的质子自递反应本讲稿第十一页，共一百页五、酸碱的强度五、酸碱的强度（一）（一）一元酸碱的强度一元酸碱的强度HA +H2O H3O+A-酸度常数酸度常数（酸的解离常数）（酸的解离常数）A-+H2O OH-+HA 碱度常数碱度常数（碱的解离常数）（碱的解离常数）本讲稿第十二页，共一百页讨论：讨论：K Ka a，给质子能力，给质子能力强，酸的强度强，酸的强度 K Kb b，得质子能力，得质子能力强，碱的强度强，碱的强度 共轭酸

8、碱对共轭酸碱对HAHA和和A A-有如下关系有如下关系本讲稿第十三页，共一百页续续（二）多元酸碱的强度（二）多元酸碱的强度H3PO4 H2PO4-+H+Ka1 Kb3 H2PO4-HPO42-+H+Ka2 Kb2 HPO42-PO43-+H+Ka3 Kb1 本讲稿第十四页，共一百页讨论：讨论：多元酸碱在水中逐级离解，强度逐级递减多元酸碱在水中逐级离解，强度逐级递减形成的多元共轭酸碱对中最强酸的解离常数形成的多元共轭酸碱对中最强酸的解离常数 K Ka1a1对应最弱共轭碱的解离常数对应最弱共轭碱的解离常数K Kb3b3 本讲稿第十五页，共一百页练习练习例例：计算：计算HS-的的pKb值值 pKb2

9、=pKw pKa1=14.007.02=6.98解：解：HS-+H20 H2S+OH-本讲稿第十六页，共一百页第三节第三节酸碱平衡中有关浓度的计算酸碱平衡中有关浓度的计算 一、一、分析浓度和平衡浓度：分析浓度和平衡浓度：分析浓度：分析浓度：溶液体系达平衡后，各组分型体溶液体系达平衡后，各组分型体的平衡浓度之和的平衡浓度之和 平衡浓度：平衡浓度：溶液体系达平衡后，某一型体的浓度溶液体系达平衡后，某一型体的浓度 二、水溶液中酸碱各型体的分布系数二、水溶液中酸碱各型体的分布系数 =某种型体平衡浓度某种型体平衡浓度/分析浓度分析浓度本讲稿第十七页，共一百页1.1.一元酸：一元酸：HA A-+H+本讲稿

10、第十八页，共一百页讨论讨论 Ka 一定时，一定时，HA和和A-与与pH有关有关 pH，HA，A-n pH pKa，HAc为主为主n pH=pKa，HAc=Ac-n pH pKa时，时，Ac-为主为主本讲稿第十九页，共一百页练习练习例：计算例：计算pH=5.0时，时，HAc溶液（溶液（0.1000mol/L）中中HAc和和Ac-的分布系数及平衡浓度的分布系数及平衡浓度解：解：本讲稿第二十页，共一百页2.2.二元酸：二元酸：H2C2O4 HC2O4-+H+HC2O4-C2O42-+H+本讲稿第二十一页，共一百页讨论讨论Ka一定时，一定时，0，1和和2与与H+有有关关 npH pKa1，H2C2O4

11、为主为主npH=pKa1，n H2C2O4=HC2O4-npKa1 pH pKa2，HC2O4-为主为主npH=pKa2，HC2O4-=C2O42-npH pKa2，C2O42-为主为主本讲稿第二十二页，共一百页3.3.多元酸：多元酸：H3PO4 H2PO4-+H+H2PO4-HPO42-+H+HPO42-PO43-+H+本讲稿第二十三页，共一百页讨论讨论pH pKa1，H3PO4为主为主pKa1 pH pKa2，H2PO4-为主为主（宽）（宽）pH=pKa1，H2PO4-=HPO42-pKa2 pH pKa3，HPO42-为主为主（宽）（宽）pH=pKa1，HPO4 2-=PO43-pH p

12、Ka3，PO43-为主为主适合分步滴定适合分步滴定本讲稿第二十四页，共一百页结论结论1 1）分析浓度和平衡浓度是相互联系却又完全）分析浓度和平衡浓度是相互联系却又完全 不同的概念，两者通过不同的概念，两者通过联系起来联系起来2）对于任何酸碱性物质，满足）对于任何酸碱性物质，满足 0+1+2+3+-+n =13）取决于取决于Ka，Kb及及H+的大小，与的大小，与 C 无关无关4）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，由由可求某型体的平衡浓度可求某型体的平衡浓度本讲稿第二十五页，共一百页化学平衡中，每一给定的分析浓度等于各存在化学平衡中，每一给定的分析浓度等于各存在

13、型体平衡浓度之和型体平衡浓度之和溶液呈电中性，荷正电的质点数应等于荷负电溶液呈电中性，荷正电的质点数应等于荷负电的质点数的质点数酸碱反应达平衡时酸失去的质子数等于碱得到酸碱反应达平衡时酸失去的质子数等于碱得到的质子数的质子数第四节第四节 水溶液中酸碱平衡的处理方法水溶液中酸碱平衡的处理方法 物料平衡式（质量平衡式）物料平衡式（质量平衡式）MBEMBE电荷平衡式电荷平衡式 CBECBE质子平衡式（质子条件式）质子平衡式（质子条件式）PBEPBE本讲稿第二十六页，共一百页MBE练习练习例例1：C mol/mL的的HAC的物料平衡式的物料平衡式 C=HAC+AC-例例2：C mol/mL的的H3PO

14、4的物料平衡式的物料平衡式 C=H3PO4+H2PO4-+HPO42-+PO43-例例3：C mol/mL的的Na2HPO4的物料平衡式的物料平衡式 Na+=2C C=H3PO4+H2PO4-+HPO42-+PO43-例例4：C mol/mL的的NaHCO3的物料平衡式的物料平衡式 Na+=C C=H2CO3+HCO3-+CO32-本讲稿第二十七页，共一百页CBE练习练习例例1：C mol/mL的的HAC的电荷平衡式的电荷平衡式 H+=AC-+OH-例例2：C mol/mL的的H3PO4的电荷平衡式的电荷平衡式 H+=H2PO4-+2HPO42-+3PO43-+OH-例例3：C mol/mL的

15、的Na2HPO4的电荷平衡式的电荷平衡式 Na+H+=H2PO4-+2HPO42-+3PO43-+OH-例例4：C mol/mL的的NaCN的电荷平衡式的电荷平衡式 Na+H+=CN-+OH-本讲稿第二十八页，共一百页关于关于PBE1 1零水准法（质子参考水准）零水准法（质子参考水准）零水准物质的选择零水准物质的选择 a溶液中大量存在的物种溶液中大量存在的物种 b参与质子转移物种参与质子转移物种质子条件式书写方法质子条件式书写方法 等式左边等式左边得质子后产物得质子后产物 等式右边等式右边失质子后产物失质子后产物 根据根据质子得失相等原则质子得失相等原则列出质子条件式列出质子条件式本讲稿第二十

16、九页，共一百页续续PBEPBE例例1：C mol/L 的的NH4 H2PO4的质子条件式的质子条件式 零水准零水准NH4+，H2PO4-，H2O H3PO4+H+=NH3+HPO42-+2PO43-+OH-例例2：C mol/L的的Na2HPO4的质子条件式的质子条件式 零水准零水准HPO42-，H2O H2PO4-+2H3PO4+H+=PO43-+OH-本讲稿第三十页，共一百页续续PBEPBE2 2依据物料平衡和电荷平衡写质子条件式依据物料平衡和电荷平衡写质子条件式例例3：C mol/L 的的NaCN的质子条件式的质子条件式 物料平衡式：物料平衡式：Na+=C C=HCN+CN-（1）电荷平

17、衡式：电荷平衡式：Na+H+=CN-+OH-（2）将（将（1）式带入（）式带入（2）式）式质子条件式质子条件式 H+HCN=OH-本讲稿第三十一页，共一百页续续PBEPBE 例例4：C mol/L 的的NaHCO3的质子条件式的质子条件式 物料平衡式物料平衡式 NaNa+=C=C H H2 2COCO3 3+HCO+HCO3 3-+CO+CO3 32-2-=C=C（1 1）电荷平衡式电荷平衡式 NaNa+H+H+=HCO=HCO3 3-+2CO+2CO3 32-2-+OH +OH-（2 2）将（将（1 1）式带入（）式带入（2 2）式）式 质子条件式质子条件式 H H+H+H2 2COCO3

18、3=CO=CO3 32-2-+OH+OH-本讲稿第三十二页，共一百页第五节第五节 酸碱溶液酸碱溶液pHpH值的计算值的计算强酸强碱溶液强酸强碱溶液pHpH值的计算值的计算弱酸弱碱溶液弱酸弱碱溶液pHpH值的计算值的计算两性物质溶液（两性物质溶液（C）缓冲溶液缓冲溶液pHpH值的计算值的计算本讲稿第三十三页，共一百页一、强酸强碱溶液一、强酸强碱溶液pHpH值的计算值的计算 1强酸（强酸（Ca）当当当当Ca Ca 10 10-6-6 mol/Lmol/L，忽略水的解离，忽略水的解离，忽略水的解离，忽略水的解离精确式精确式精确式精确式近似式近似式近似式近似式*HA H+A-H2O H+OH-本讲稿第

19、三十四页，共一百页续强酸强碱续强酸强碱H H值计算值计算2强碱（强碱（Cb）精确式精确式近似式近似式近似式近似式*当当当当Ca Ca 10 10-6-6 mol/L，忽略水的解离，忽略水的解离B+H+BH+H2O H+OH 本讲稿第三十五页，共一百页二、弱酸弱碱溶液二、弱酸弱碱溶液pHpH值的计算值的计算1一元弱酸碱溶液一元弱酸碱溶液（1）一元弱酸（）一元弱酸（Ca）精确式精确式精确式精确式本讲稿第三十六页，共一百页续续 弱酸弱碱弱酸弱碱pHpH值计算值计算近似式近似式最简式最简式*当（忽略酸的离解）（忽略酸的离解）且当当（忽略水的离解）（忽略水的离解）（忽略水的离解）（忽略水的离解）本讲稿第

20、三十七页，共一百页续续 弱酸弱碱弱酸弱碱弱酸弱碱弱酸弱碱pHpH值计算值计算值计算值计算 （2）一元弱碱（）一元弱碱（Cb）最简式最简式*近似式近似式本讲稿第三十八页，共一百页续弱酸弱碱续弱酸弱碱pHpH值计算值计算2 2多元弱酸碱多元弱酸碱（1 1）多元弱酸：设二元酸分析浓度为）多元弱酸：设二元酸分析浓度为C Ca a（2 2）多元弱碱：设二元弱碱分析浓度为）多元弱碱：设二元弱碱分析浓度为C Cb b本讲稿第三十九页，共一百页 三、两性物质溶液三、两性物质溶液pHpH值的计算值的计算NaHANa H2PO4 Na2HPO4 本讲稿第四十页，共一百页四、缓冲溶液四、缓冲溶液pHpH值的计算值的

21、计算HA（浓度Ca）+NaA（浓度Cb）本讲稿第四十一页，共一百页小结小结C和和 i=某种型体平衡浓度某种型体平衡浓度/分析浓度分析浓度 =f（Ka，Kb，H+），与），与C无关无关 0+1+2+3+-+n =1 由由定量说明某型体在溶液中的分布，计算其平衡浓度定量说明某型体在溶液中的分布，计算其平衡浓度 水溶液中酸碱平衡的三种处理方法：水溶液中酸碱平衡的三种处理方法：MBE，CBE，PBE *零水准法写质子条件式零水准法写质子条件式本讲稿第四十二页，共一百页续前强酸强碱溶液的强酸强碱溶液的pHpH值值弱酸弱碱溶液的弱酸弱碱溶液的pHpH值值n n两性物质溶液两性物质溶液两性物质溶液两性物质溶

22、液的的pHpH值值n n缓冲溶液的缓冲溶液的pHpH值值本讲稿第四十三页，共一百页第六节第六节 酸碱指示剂酸碱指示剂o酸碱指示剂的变色原理酸碱指示剂的变色原理o酸碱指示剂的变色范围酸碱指示剂的变色范围o影响酸碱指示剂变色范围的因素影响酸碱指示剂变色范围的因素o关于混合指示剂关于混合指示剂本讲稿第四十四页，共一百页一、酸碱指示剂的变色原理一、酸碱指示剂的变色原理1.指示剂的特点指示剂的特点 a弱的有机酸碱 b酸式体和碱式体颜色明显不同指示终点 c溶液pH变化指示剂结构改变指示终点变化 2.常用酸碱指示剂的变色原理常用酸碱指示剂的变色原理酸式体 碱式体 或碱式体 酸式体 见插图本讲稿第四十五页，共

23、一百页本讲稿第四十六页，共一百页 酸碱式体混合色酸碱式体混合色1 1）InIn-/HIn 10 /HIn 10 或或pH p KpH p Kinin+1 +1 碱式色碱式色2 2）InIn-/HIn 1/10 /HIn 1/10 或或 pH p K pH p Kinin1 1 酸式色酸式色3 3）1/10 In1/10 In-/HIn 10 /HIn 10 或或 p K p Kinin1 pH p K1 pH p Kinin+1 +1 二、酸碱指示剂的变色范围二、酸碱指示剂的变色范围*讨论：讨论：Kin一定，H+决定比值大小，影响溶液颜色 HIn H+In-酸式体酸式体酸式体酸式体碱式体碱式体

24、碱式体碱式体本讲稿第四十七页，共一百页（续前）指示剂理论变色范围指示剂理论变色范围 pH=p Kin 1指示剂理论变色点指示剂理论变色点 pH=p Kin ，In-=HIn注：注：实际与理论的变色范围有差别，深色比浅色灵敏 指示剂的变色范围越窄，指示变色越敏锐 例：例：pK pKa a 理论范围理论范围 实际范围实际范围甲基橙甲基橙 3.4 2.44.4 3.14.4 3.4 2.44.4 3.14.4甲基红甲基红 5.1 4.16.1 4.46.2 5.1 4.16.1 4.46.2 酚酞酚酞 9.1 8.110.1 8.010.0 9.1 8.110.1 8.010.0百里酚酞百里酚酞 1

25、0.0 9.011.0 9.410.6 10.0 9.011.0 9.410.6本讲稿第四十八页，共一百页三、影响酸碱指示剂变色范围的因素三、影响酸碱指示剂变色范围的因素1指示剂的用量 2温度的影响 3溶剂的影响 4滴定次序 本讲稿第四十九页，共一百页1指示剂的用量指示剂的用量 尽量少加，否则终点不敏锐尽量少加，否则终点不敏锐尽量少加，否则终点不敏锐尽量少加，否则终点不敏锐 指示剂本身为弱酸碱，多加增大滴定误差指示剂本身为弱酸碱，多加增大滴定误差指示剂本身为弱酸碱，多加增大滴定误差指示剂本身为弱酸碱，多加增大滴定误差变色点变色点pHpH取决于酸、碱式体浓度的比值，与取决于酸、碱式体浓度的比值，

26、与C CHInHIn无关无关 变色点变色点pHpH取决于取决于C CHInHIn ；C CHInHIn 则则pHpH，变色点酸移，变色点酸移1 1）双色指示剂：甲基橙）双色指示剂：甲基橙）双色指示剂：甲基橙）双色指示剂：甲基橙2 2）单色指示剂：酚酞）单色指示剂：酚酞）单色指示剂：酚酞）单色指示剂：酚酞 例：50100mL溶液中加入酚酞 23滴，pH=9变色 1520 1520滴，滴，pH=8pH=8变色变色本讲稿第五十页，共一百页（续前）续前）2温度的影响温度的影响 T KT Kin in 变色范围变色范围 ！注意：如加热，须冷却后滴定注意：如加热，须冷却后滴定 例：甲基橙例：甲基橙 180

27、C 3.14.4 1000C 2.53.7 灵敏度灵敏度3溶剂的影响溶剂的影响 极性极性介电常数介电常数K Kinin 变色范围变色范围4滴定次序滴定次序 无色无色有色，浅色有色，浅色有色有色n例：例：酸滴定碱酸滴定碱 选甲基橙选甲基橙 碱滴定酸碱滴定酸 酚酞酚酞本讲稿第五十一页，共一百页四、关于混合指示剂四、关于混合指示剂组成组成 1指示剂指示剂+惰性染料惰性染料 例：甲基橙例：甲基橙+靛蓝（紫色靛蓝（紫色绿色）绿色）2两种指示剂混合而成两种指示剂混合而成 例：溴甲酚绿例：溴甲酚绿+甲基红（酒红色甲基红（酒红色绿色）绿色）特点特点 变色敏锐；变色范围窄变色敏锐；变色范围窄本讲稿第五十二页，共

28、一百页第七节第七节 酸碱滴定基本原理及指示剂选择酸碱滴定基本原理及指示剂选择酸碱滴定反应常数酸碱滴定反应常数K Kt t强酸强碱的滴定强酸强碱的滴定一元弱酸（碱）的滴定一元弱酸（碱）的滴定多元酸（碱）的滴定多元酸（碱）的滴定本讲稿第五十三页，共一百页一、酸碱滴定反应常数一、酸碱滴定反应常数KtH3O+OH-H2O+H2OOH-+HA A-+H2OH3O+A-HA +H2O本讲稿第五十四页，共一百页讨论：讨论：水水溶溶液液中中酸酸碱碱滴滴定定反反应应完完全全程程度度取取决决于于Kt大大小小 强酸强碱的反应程度最高强酸强碱的反应程度最高 弱酸弱碱反应程度较差弱酸弱碱反应程度较差Kt大小取决于被滴定

29、酸碱的大小取决于被滴定酸碱的Ka或或Kb Ka或或Kb是影响酸碱滴定的最重要因素是影响酸碱滴定的最重要因素本讲稿第五十五页，共一百页二、强酸强碱的滴定二、强酸强碱的滴定强碱滴定强酸强酸滴定强碱H3O+OH-H2O+H2O反应完全程度高反应完全程度高反应完全程度高反应完全程度高本讲稿第五十六页，共一百页（一）强碱滴定强酸（一）强碱滴定强酸NaOH（0.1000mol/L）HCL（0.1000mol/L,20.00mL）1滴定过程中滴定过程中pH值的变化值的变化2滴定曲线的形状滴定曲线的形状3滴定突跃滴定突跃4影响滴定突跃的因素和指示剂的选择影响滴定突跃的因素和指示剂的选择本讲稿第五十七页，共一百

30、页续强碱滴定强酸续强碱滴定强酸1滴定过程中滴定过程中pH值的变化值的变化（1）Vb=0：（2）Vb b V Va a：SP SP前前0.1%0.1%时时 ，加入，加入NaOH 19.98mLNaOH 19.98mL本讲稿第五十八页，共一百页续前续前（3）Vb=Va（SP）：（4）Vb Va：SP后0.1%，加入NaOH 20.02mL本讲稿第五十九页，共一百页续强碱滴定强酸续强碱滴定强酸2滴定曲线的形状滴定曲线的形状滴定开始，强酸缓冲区，滴定开始，强酸缓冲区，pH微小微小 随滴定进行随滴定进行，HCL ，pH渐渐 SP前后前后0.1%，pH ，酸酸碱碱 pH=5.4 继续滴继续滴NaOH，强碱

31、缓冲区，强碱缓冲区，pH本讲稿第六十页，共一百页续强碱滴定强酸续强碱滴定强酸3滴定突跃滴定突跃 滴定突跃：化学计量点前后滴定突跃：化学计量点前后0.1%0.1%的变化引起的变化引起pHpH值值 突然改变的现象突然改变的现象 滴定突跃范围：滴定突跃所在的范围滴定突跃范围：滴定突跃所在的范围 n用途：利用滴定突跃指示终点用途：利用滴定突跃指示终点本讲稿第六十一页，共一百页续强碱滴定强酸续强碱滴定强酸4影响滴定突跃的因素和指示剂的选择影响滴定突跃的因素和指示剂的选择影响因素：影响因素：浓度浓度 C C，pHpH，可选指示剂，可选指示剂多多例：例：C C1010倍，倍，pHpH2 2个单位个单位选择原

32、则：选择原则：指示剂变色点指示剂变色点pHpH处于滴定突跃范围内处于滴定突跃范围内 （指示剂变色范围部分或全部落在滴定突跃范围内）（指示剂变色范围部分或全部落在滴定突跃范围内）本讲稿第六十二页，共一百页续强碱滴定强酸续强碱滴定强酸讨论讨论v甲基橙（3.14.4）*3.45v甲基红（4.46.2）*5.1v 酚酞（8.010.0）*9.1 1.0 mol/L NaOH1.0 mol/L HCL pH=3.310.7 选择甲基橙，甲基红，酚酞 0.1mol/Ll NaOH0.1mol/L HCL pH=4.39.7 选择甲基红，酚酞，甲基橙（差）0.01mol/L NaOH0.01mol/L HC

33、L pH=5.38.7 选择甲基红，酚酞（差）本讲稿第六十三页，共一百页（二）强酸滴定强碱（二）强酸滴定强碱0.1000mol/L HCL标液标液 0.1000mol/L的的 NaOH滴定曲线形状类似强碱滴定强酸，滴定曲线形状类似强碱滴定强酸，pH变化相反变化相反滴定突跃范围决定于酸标液浓度及被测碱浓度滴定突跃范围决定于酸标液浓度及被测碱浓度指示剂的选择：甲基红，酚酞指示剂的选择：甲基红，酚酞本讲稿第六十四页，共一百页三、一元弱酸（碱）的滴定三、一元弱酸（碱）的滴定（一）强碱滴定弱酸（二）强酸滴定弱碱本讲稿第六十五页，共一百页（一）强碱滴定弱酸（一）强碱滴定弱酸NaOH（0.1000mol/L

34、）HAc（0.1000mol/L,20.00mL）1滴定过程中滴定过程中pH值的变化值的变化2滴定曲线的形状滴定曲线的形状3影响滴定突跃的因素和指示剂的选择影响滴定突跃的因素和指示剂的选择4弱酸被准确滴定的判别式弱酸被准确滴定的判别式OH-+HA A-+H2O反应完全程度不高本讲稿第六十六页，共一百页续强碱滴定弱酸续强碱滴定弱酸1滴定过程中滴定过程中pH值的变化值的变化（1）Vb=0（2 2）V Vb V Va a ：HAc+NaAcHAc+NaAc SP SP前前0.1%0.1%时时 ，已加入，已加入NaOH 19.98mLNaOH 19.98mL本讲稿第六十七页，共一百页续强碱滴定弱酸续强

35、碱滴定弱酸（3）Vb=Va：HAc NaAc（4）Vb Va：NaOH+NaAc SP后0.1%时，已加入NaOH 20.02mL本讲稿第六十八页，共一百页续强碱滴定弱酸续强碱滴定弱酸2滴定曲线的形状滴定曲线的形状滴定前，曲线起点高 滴定开始，Ac-，pH随滴加NaOH，缓冲能力，pH微小滴定近SP，HAc，缓冲能力，pHSP前后0.1%，酸度急剧变化，pH=7.769.7SP后，pH逐渐（同强碱滴强酸）本讲稿第六十九页，共一百页续强碱滴定弱酸续强碱滴定弱酸3影响滴定突跃的因素和指示剂的选择影响滴定突跃的因素和指示剂的选择影响因素：影响因素：被滴定酸的性质，浓度被滴定酸的性质，浓度 C C一定

36、，一定，K Ka a，K Kt t，pHpH K Ka a一定，一定，CC，pHpH（滴定准确性越差）（滴定准确性越差）指示剂的选择：指示剂的选择：pH=7.74pH=7.749.79.7，选碱性范围变色的酚酞，选碱性范围变色的酚酞，百里酚酞百里酚酞4弱酸能被准确滴定的判别式：弱酸能被准确滴定的判别式：Ca Ka 10-8本讲稿第七十页，共一百页续强碱滴定弱酸续强碱滴定弱酸讨论讨论Ca Ka 10-8 Ka，酸性，pH Ka10-9时无法准确滴定 C ，pH，滴定准确性差本讲稿第七十一页，共一百页（二）强酸滴定弱碱（二）强酸滴定弱碱HCL（0.1000mol/L）NH3H2O（0.1000mo

37、l/L,20.00mL）1.滴定曲线：滴定曲线：与强碱滴定强酸类似，曲线变化相反2.影响滴定突跃的因素和指示剂的选择：影响滴定突跃的因素和指示剂的选择：（1）影响因素：被滴定碱的性质，浓度 （2）指示剂选择：化学计量点时的pH为5.28，pH=6.344.30，选甲基橙，甲基红3弱碱能被准确滴定的判别式：弱碱能被准确滴定的判别式：Cb Kb 10-8H3O+A-HA +H2O 反应完全程度不高本讲稿第七十二页，共一百页续强酸滴定弱碱续强酸滴定弱碱讨论讨论pH=6.344.30选甲基橙，甲基红本讲稿第七十三页，共一百页三、多元酸（碱）的滴定三、多元酸（碱）的滴定 多元酸碱被准确分步滴定的判别式多

38、元酸碱被准确分步滴定的判别式：nCa Kai 10-8 或或Cb Kbi 10-8 可以被准确滴定可以被准确滴定nKai/Kai+1 104 或或Kbi/Kbi+1 104 可以被分步可以被分步 准确滴定准确滴定（一）多元酸的滴定（一）多元酸的滴定（二）多元碱的滴定（二）多元碱的滴定本讲稿第七十四页，共一百页 H3PO4 H+H2PO4-Ka1=10-2.12 H2PO4-H+HPO42-Ka2=10-7.20 HPO42-H+PO43-Ka3=10-12.36（一）多元酸的滴定（一）多元酸的滴定NaOH（0.1000mol/L）H3PO4（0.1000mol/L，20.00mL）1滴定的可行

39、性判断滴定的可行性判断2化学计量点化学计量点pH值的计算和指示剂的选择值的计算和指示剂的选择本讲稿第七十五页，共一百页多元酸的滴定多元酸的滴定1滴定的可行性判断滴定的可行性判断 Ca Ka1 10-8 且Ka1/Ka2104 第一级能准确、分步滴定 Ca Ka2 10-8 且Ka2/Ka3104 第二级能准确、分步滴定 Ca Ka310-8 第三级不能被准确滴定 本讲稿第七十六页，共一百页多元酸的滴定多元酸的滴定2化学计量点化学计量点pH值的计算和指示剂的选择值的计算和指示剂的选择（1）当第一级）当第一级H+被完全滴定后，溶液组成被完全滴定后，溶液组成NaH2PO4 两性物质两性物质（2）当第

40、二级）当第二级H+被完全滴定后，溶液组成被完全滴定后，溶液组成Na2HPO4 两性物质两性物质甲基橙，甲基红甲基橙，甲基红甲基橙，甲基红甲基橙，甲基红 酚酞，百里酚酞酚酞，百里酚酞酚酞，百里酚酞酚酞，百里酚酞 溴甲酚绿溴甲酚绿+甲基橙甲基橙 酚酞酚酞+百里酚酞百里酚酞本讲稿第七十七页，共一百页多元酸的滴定多元酸的滴定讨论讨论根据变色点根据变色点pH选择指示剂选择指示剂n第一变色点第一变色点 pH=4.66 选选甲基橙，甲基红甲基橙，甲基红 溴甲酚绿溴甲酚绿+甲基橙甲基橙 n第二变色点第二变色点 pH=9.78 选选酚酞，百里酚酞酚酞，百里酚酞 酚酞酚酞+百里酚酞百里酚酞本讲稿第七十八页，共一百

41、页（二）多元碱的滴定（二）多元碱的滴定HCL（0.1000mol/L）Na2CO3（0.1000mol/L，20.00mL）CO32-+H+HCO3-Kb1=10-3.75HCO3-+H+H2CO3 Kb2=10-7.621.滴定可行性的判断2.化学计量点pH值的计算和指示剂的选择本讲稿第七十九页，共一百页多元碱的滴定多元碱的滴定1.滴定可行性的判断滴定可行性的判断 Cb Kb1 10-8 且Kb1/Kb2104 第一级能被准确、分步滴定 Cb Kb2 10-8 第二级能被准确滴定本讲稿第八十页，共一百页多元碱的滴定多元碱的滴定2.化学计量点化学计量点pH值的计算和指示剂的选择值的计算和指示剂

42、的选择（1）第一级）第一级CO32-被完全滴定后，溶液组成被完全滴定后，溶液组成NaHCO3 两性物质两性物质（2）当第二级）当第二级HCO3-被完全滴定后，溶液组成被完全滴定后，溶液组成CO2+H2O (H2CO3 饱和溶液，饱和溶液，0.04mol/L）酚酞酚酞酚酞酚酞 甲基橙甲基橙甲基橙甲基橙 本讲稿第八十一页，共一百页多元碱的滴定多元碱的滴定讨论讨论根据变色点根据变色点pH选择指示剂选择指示剂n第一变色点第一变色点 pH=8.32 选选酚酞酚酞 n第二变色点第二变色点 pH=3.89 选选甲基红甲基红本讲稿第八十二页，共一百页第八节第八节 酸碱滴定的应用酸碱滴定的应用 一、酸碱溶液的配

43、制与标定一、酸碱溶液的配制与标定n 酸标准溶液酸标准溶液n 碱标准溶液碱标准溶液二、应用示例二、应用示例n直接滴定法直接滴定法测定药用测定药用NaOH NaOH 溶液溶液n间接滴定法测定铵盐和有机氮间接滴定法测定铵盐和有机氮本讲稿第八十三页，共一百页一、酸碱溶液的配制与标定一、酸碱溶液的配制与标定 （浓度0.011mol/L）1酸标准溶液酸标准溶液v配制方法：间接法配制方法：间接法（HCl 易挥发，易挥发，H2SO4 易吸湿）易吸湿）v标定方法标定方法基准物基准物：无水碳酸钠无水碳酸钠 易吸湿，易吸湿，3003000 0C C干燥干燥1 1小时，干燥器中冷却小时，干燥器中冷却 1 1：2 2反

44、应反应 *pH 3.89pH 3.89 硼砂硼砂 易风化失水，湿度为易风化失水，湿度为60%60%密闭容器保存密闭容器保存 1 1：2 2反应反应 *pH 5.1pH 5.1n指示剂：指示剂：甲基橙，甲基红甲基橙，甲基红本讲稿第八十四页，共一百页续酸碱溶液的配制与标定续酸碱溶液的配制与标定2碱标准溶液碱标准溶液v配制方法：浓碱法配制方法：浓碱法 （NaOH 易吸收水和易吸收水和CO2，KOH较贵）较贵）v标定方法标定方法基准物基准物 邻苯二甲酸氢钾邻苯二甲酸氢钾 纯净，易保存，质量大纯净，易保存，质量大 1 1：1 1反应反应 *pH 9.1pH 9.1 草酸草酸 稳定稳定 1 1：2 2反应

45、反应 *计量点计量点pH=8.4 pHpH=8.4 pH突跃范围突跃范围7.7-10.07.7-10.0指示剂指示剂：酚酞酚酞本讲稿第八十五页，共一百页二、应用示例二、应用示例（一）直接滴定法测定混碱 NaOH+Na2CO3满足条件：满足条件：C Cb bK Kb b1010-8-8n 双指示剂法双指示剂法n BaCL BaCL2 2法法本讲稿第八十六页，共一百页续直接法续直接法1.双指示剂法双指示剂法NaOH 消耗HCl 的体积为(V1-V2)Na2CO3消耗HCl 的体积为2V2过程：NaOH HCl/酚酞酚酞酚酞酚酞 NaCl HCl/甲基橙甲基橙甲基橙甲基橙 -Na2CO3 V1 Na

46、HCO3 V2 H2O+CO2 本讲稿第八十七页，共一百页续直接法续直接法2.BaCL2法法 过程：过程：HCl /甲基橙甲基橙甲基橙甲基橙，V1 CO2+H2ONaOH+Na2CO3 NaOH+BaCO3 BaCl 2 V2 HCl/酚酞酚酞酚酞酚酞 NaCl +H2O本讲稿第八十八页，共一百页续应用示例续应用示例（二）间接滴定法测定铵盐和有机氮1.蒸馏法2.甲醛法本讲稿第八十九页，共一百页续间接法续间接法1.蒸馏法蒸馏法 aNH4+OH-NH3+H2O NH3 +HCl（定过量）NH4Cl HCl(过量）+NaOH NaCl+H2O加热bNH4+OH-NH3+H2O NH3 +H3BO3

47、NH4+H2BO3-H2BO3-+HCl Cl-+H3BO3（甲基橙）（甲基橙）本讲稿第九十页，共一百页续间接法续间接法2.甲醛法甲醛法4NH4+6HCHO (CH2)6N4H+3H+6H2O以酚酞为指示剂，以NaOH 滴至浅粉色本讲稿第九十一页，共一百页续间接法续间接法几点说明几点说明：无机铵盐：NH4Cl，(NH4)2SO4 不能准确滴定 应用以上方法有机氮：凯氏定氮 消化+以上方法本讲稿第九十二页，共一百页练习练习1.已知已知0.1000mol/L HB溶液的溶液的pH=3.0，计算，计算 NaB 溶液的溶液的pH值值解：解：本讲稿第九十三页，共一百页练习练习2.判断在判断在pH=2.0

48、的的KCN溶液中的主要存在型体溶液中的主要存在型体解：解：HCNHCN为主要存在型体为主要存在型体为主要存在型体为主要存在型体本讲稿第九十四页，共一百页练习练习3.某某 缓缓 冲冲 溶溶 液液 100mL，HA的的 浓浓 度度 为为0.25mol/L（pKa=5.3），于于此此溶溶液液中中加加入入0.2g的的NaOH（忽忽略略体体积积变变化化）后后，pH=5.6，问该缓冲溶问该缓冲溶 液原来的液原来的pH值是多少？值是多少？解：解：本讲稿第九十五页，共一百页练习练习4.用用NaOH 标标液液滴滴定定0.1mol/L的的HCl-H3PO4混混合液，可以出现几个滴定突跃范围？合液，可以出现几个滴定

49、突跃范围？解：解：两个两个第一个突跃为第一个突跃为HCl 被滴定，被滴定，H3PO4被滴定到被滴定到H2PO4-第二个突跃为第二个突跃为H2PO4-被滴定到被滴定到HPO42-本讲稿第九十六页，共一百页练习练习5.浓浓度度均均为为1.0mol/L的的HCl 溶溶液液滴滴定定NaOH 溶溶液液的的滴滴定定突突跃跃范范围围是是pH=3.310.7，当当浓浓度度变变为为0.01mol/L时，其滴定突跃范围如何变化？时，其滴定突跃范围如何变化？解：解：根据浓度缩小根据浓度缩小10倍，滴定突跃范围缩小倍，滴定突跃范围缩小2个单位个单位所所以以浓浓度度缩缩小小100倍倍，滴滴定定突突跃跃范范围围缩缩小小4

50、个个pH单位单位本讲稿第九十七页，共一百页练习练习6.有一碱溶液可能是有一碱溶液可能是NaOH，NaHCO3，Na2CO3或或以上几种物质混合物，用以上几种物质混合物，用HCl 标准溶液滴定，以标准溶液滴定，以酚酞为指示剂滴定到终点时消耗酚酞为指示剂滴定到终点时消耗HCl V1 mL；继；继续以甲基橙为指示剂滴定到终点时消耗续以甲基橙为指示剂滴定到终点时消耗HCl V2 mL，由以下，由以下V1和和V2的关系判断该碱溶液的组成。的关系判断该碱溶液的组成。（1）V1 0，V2 =0 （2）V2 0，V1 =0（3）V1 =V2 （4）V1 V2 0 （5）V2 V1 0 本讲稿第九十八页，共一百