分析化学第四章 (2)PPT讲稿.ppt

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1、分析化学第四章第1页，共55页，编辑于2022年，星期五第三节酸碱滴定法的基本原理1、强酸（碱）的滴定2、一元弱酸（碱）的滴定2、多元酸（碱）的滴定3、酸碱标准溶液的配制与标定4、应用示例第2页，共55页，编辑于2022年，星期五教教 学学 目目 标标 1.1.画出强碱滴定强酸及弱酸的滴定曲线并能计画出强碱滴定强酸及弱酸的滴定曲线并能计算出曲线中各点的算出曲线中各点的pHpH值值;2.2.根据滴定曲线指出滴定突跃范围和影响滴根据滴定曲线指出滴定突跃范围和影响滴定突跃范围的因素定突跃范围的因素;3.3.说出弱酸被准确滴定的条件说出弱酸被准确滴定的条件;4.4.根据滴定突跃范围正确选择指示剂根据滴

2、定突跃范围正确选择指示剂 。第3页，共55页，编辑于2022年，星期五说出判断多元酸碱能否分步滴定的原说出判断多元酸碱能否分步滴定的原则及指示剂的选择。则及指示剂的选择。说出酸碱标准溶液的制备方法。说出酸碱标准溶液的制备方法。说出酸碱滴定的应用实例。说出酸碱滴定的应用实例。教 学 目 标 第4页，共55页，编辑于2022年，星期五滴定常数是指滴定反应的平衡常数，它反映滴定反应进行的完全程度。以Kt表示例如强酸强碱反应为：Kt1/Kw1.001014对于弱酸KtKa/Kw第5页，共55页，编辑于2022年，星期五二、强碱滴定弱酸二、强碱滴定弱酸（一）滴定曲线（一）滴定曲线这一类型的基本反应为OH

3、-+HAA-+H2O以0.1000mol/LNaOH滴定20.00ml0.1000mol/LHAc为例1.滴定前滴定前VNaOH=0第6页，共55页，编辑于2022年，星期五n2.计量点前计量点前n未反应的HAc与反应生成的NaAc形成缓冲体系，n其中nVNaOH=19.98ml时(相对误差为-0.1%)，代入，第7页，共55页，编辑于2022年，星期五3.计量点：计量点：HAc与NaOH完全反应生成了NaAc，溶液的pH由其水解所决定，即pOH=5.28，pH=8.72第8页，共55页，编辑于2022年，星期五n4.计量点后计量点后n溶液为过量的NaOH与反应生成的NaAc组成npOH=4.

4、30，pH=9.70第9页，共55页，编辑于2022年，星期五NaOH NaOH 加入量加入量 强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸(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突突跃跃范范围围4.309.70突跃突跃范围范围7.769.70NaOH+HAcNaOH+HCl0 0第10页，共55页，编辑于2022年，星期五NaOH NaOH 加入量加入量 强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸(0.1000mol/L)(0.1000mol/L)溶液的滴定曲线溶液的滴定曲线甲基橙甲基橙pH0 5 10 15 20 25 ml酚酞酚酞突跃突跃范围范围7.

5、759.70突突跃跃范范围围4.309.70甲基橙甲基橙NaOH+HAcNaOH+HCl第11页，共55页，编辑于2022年，星期五强碱滴定弱酸滴定曲线的特点：强碱滴定弱酸滴定曲线的特点：（1）pH值起点高值起点高（2）滴定曲线的形状不同）滴定曲线的形状不同（3）突跃区间小）突跃区间小第12页，共55页，编辑于2022年，星期五0 10 20 30 40mlNaOH(0.1000mol/L)NaOH(0.1000mol/L)滴定不同强度的酸滴定不同强度的酸(0.1000mol/L)(0.1000mol/L)pHpHNaOH NaOH 加入量加入量Ka=10-5Ka=10-7Ka=10-9（二）

6、影响滴定突跃范围的因素第13页，共55页，编辑于2022年，星期五pHNaOH滴定滴定HAc(浓度不同浓度不同)1molL-10.1molL-10.01molL-1642810129.238.738.23HAcHCl10.709.708.707.76突跃范围突跃范围 0 50 100 150T%4.76浓度增大浓度增大10倍，突倍，突跃增加跃增加1个个pH单单位位第14页，共55页，编辑于2022年，星期五n影响强碱滴定弱酸的突跃区间的因素影响强碱滴定弱酸的突跃区间的因素n（1）浓度 突跃终点明显n（2）酸的强弱 酸突跃滴定越完全n 通常将 作为能否准确滴定弱酸的条件。第15页，共55页，编辑

7、于2022年，星期五中和法直接滴定弱酸的条件中和法直接滴定弱酸的条件中和法直接滴定弱酸的条件中和法直接滴定弱酸的条件 CKaCKa 10108 8第16页，共55页，编辑于2022年，星期五强酸滴定弱碱强酸滴定弱碱滴定反应滴定反应（3）强酸滴定弱碱，只强酸滴定弱碱，只可用在酸性介质变色的指可用在酸性介质变色的指示剂。示剂。（2）化学计量点落在酸性化学计量点落在酸性介质；介质；pH bcB.bacC.a=bcD.a=b=cA第24页，共55页，编辑于2022年，星期五多元酸（碱）滴定多元酸（碱）滴定1、滴定的可行性判断（包括能、滴定的可行性判断（包括能否分步滴定的判断）；否分步滴定的判断）；2、

8、化学计量点、化学计量点pHsp的计算；的计算；3、指示剂的选择。、指示剂的选择。第25页，共55页，编辑于2022年，星期五 多元酸碱被准确分步滴定的判别式：多元酸碱被准确分步滴定的判别式：Ca Kai 10-8 或或Cb Kbi 10-8 可以被准确滴定可以被准确滴定Kai/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）多元碱的滴定第26页，共55页，编辑于2022年，星期五滴定有两个化学计量点：滴定有两个化学计量点：pHsp1,pHsp2；滴定有两；滴定有两个突跃；突跃的大小与个突跃；突

9、跃的大小与K有关。有关。Ka1,Ka210-2,10-910-2,10-710-2,10-5二元酸滴定的可行性判断二元酸滴定的可行性判断用用0.1000 mol.L-1 NaOH滴定同浓度、不同强度的二元酸。滴定同浓度、不同强度的二元酸。cKa1 10-8,cKa2 10-8,Ka1/Ka2 10 4分步滴定至分步滴定至HA-和和 A2-第一突跃小第第一突跃小第二突跃大二突跃大cKa1 10-8,cKa2 10 4可准确滴定至可准确滴定至HA-第一突跃较大第第一突跃较大第二突跃较大二突跃较大第一突跃大第第一突跃大第二突跃小二突跃小cKa1 10-8,cKa2 10-8,Ka1/Ka2 10-8

10、，Ka1/Ka210-8，1、不能分布滴定，只能一步滴到C2O42-2、第一化学计量点没有突跃，第二化学计量点附近有较大突跃。3、指示剂：酚酞第28页，共55页，编辑于2022年，星期五 H3PO4 H+H2PO4-Ka1=10-2.12 H2PO4-H+HPO42-Ka2=10-7.21 HPO42-H+PO43-Ka3=10-12.7三元酸的滴定三元酸的滴定NaOH（0.1000mol/L）H3PO4（0.1000mol/L，20.00mL）1滴定的可行性判断2化学计量点pH值的计算和指示剂的选择第29页，共55页，编辑于2022年，星期五1滴定的可行性判断滴定的可行性判断CaKa110-

11、8且Ka1/Ka2104第一级能准确、分步滴定CaKa210-8且Ka2/Ka3104第二级能准确、分步滴定CaKa310-8第三级不能被准确滴定第30页，共55页，编辑于2022年，星期五2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H+被完全滴定后，溶液组成NaH2PO4两性物质（2）当第二级H+被完全滴定后，溶液组成Na2HPO4两性物质甲基橙，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+百里酚酞百里酚酞第31页，共55页，编辑于2022年，星期

12、五讨论讨论根据变色点pH选择指示剂第一变色点pH=4.64选甲基橙，甲基红甲基橙，甲基红 溴甲酚绿溴甲酚绿+甲基橙甲基橙第二变色点pH=9.72选酚酞，百里酚酞酚酞，百里酚酞 酚酞酚酞+百里酚酞百里酚酞第32页，共55页，编辑于2022年，星期五（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=2.110-4HCO3-+H+H2CO3 Kb2=2.210-81.滴定可行性的判断滴定可行性的判断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第33页，共55页，编辑于

13、2022年，星期五1.滴定可行性的判断滴定可行性的判断CbKb110-8且Kb1/Kb2104第一级能被准确、分步滴定CbKb210-8第二级能被准确滴定注意注意：接近终点时，将溶液煮沸以除去：接近终点时，将溶液煮沸以除去CO2，防止形成防止形成CO2 过饱和溶液，使溶液的酸度稍有增加，终点过早出现。过饱和溶液，使溶液的酸度稍有增加，终点过早出现。第34页，共55页，编辑于2022年，星期五2.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）第一级CO32-被完全滴定后，溶液组成NaHCO3两性物质（2）当第二级HCO3-被完全滴定后，溶液组成CO2+H2O(H2CO

14、3饱和溶液，0.04mol/L）酚酞酚酞酚酞酚酞 甲基橙甲基橙 第35页，共55页，编辑于2022年，星期五判断多元酸能否被准确分步滴定的原则判断多元酸能否被准确分步滴定的原则逐级判断，逐级说明：逐级判断，逐级说明：1.Ck1.Cka a1010-8-8 判断每级电离出的判断每级电离出的H H+能否被准确滴定。能否被准确滴定。2.K2.Ka an n/K/Ka an+1n+110104 4 判断相邻两个判断相邻两个H H+能否分步滴定。能否分步滴定。小小 结结第36页，共55页，编辑于2022年，星期五四、四、酸碱溶液的配制与标定酸碱溶液的配制与标定1酸标准溶液酸标准溶液v配制方法：间接法（H

15、CL易挥发，H2SO4易吸湿）v标定方法基准物：基准物：无水碳酸钠无水碳酸钠易吸湿，3000C干燥1小时，干燥器中冷却 硼砂硼砂易风化失水，湿度为60%密闭容器保存指示剂：指示剂：甲基橙，甲基红甲基橙，甲基红第37页，共55页，编辑于2022年，星期五2碱标准溶液碱标准溶液v配制方法：NaOH易吸收水和CO2，KOH较贵浓碱法:先配制成其饱和溶液，静置一周后取上清液配成近似所需浓度的溶液，再用基准物进行标定(在此溶液中碳酸钠的溶解度很小)v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 草酸草酸 稳定稳定指示剂：指示剂：酚酞酚酞第38页，共55页，

16、编辑于2022年，星期五五、滴定方式（一）直接滴定法(1)强酸强碱及或的弱酸弱碱，都可直接滴定。(2)多元弱酸的，且时可用碱标准溶液分步滴定。第39页，共55页，编辑于2022年，星期五1 乙酰水杨酸乙酰水杨酸(阿司匹林阿司匹林)的测定的测定 乙酰水杨酸(C9H8O4)是解热镇痛药，分子结构中含有羧基。指示剂：酚酞指示剂：酚酞第40页，共55页，编辑于2022年，星期五2 药用氢氧化钠中药用氢氧化钠中NaOH和和Na2CO3的的测定测定 （1）、双指示剂法（2）、BaCL2法第41页，共55页，编辑于2022年，星期五1.双指示剂法双指示剂法NaOH消耗HCL的体积为V1-V2Na2CO3消耗

17、HCL的体积为2V2过程：NaOH HCL/酚酞酚酞 NaCL HCL/甲基橙甲基橙 -Na2CO3 V1 NaHCO3 V2 H2O+CO2 第42页，共55页，编辑于2022年，星期五纯碱中纯碱中Na2CO3和和NaHCO3含量测定（双含量测定（双指示剂法）指示剂法）第43页，共55页，编辑于2022年，星期五第44页，共55页，编辑于2022年，星期五利用双指示剂法判断未知碱试样的组成利用双指示剂法判断未知碱试样的组成V10，V2=0：NaOHV1=0，V20：NaHCO3V1=V20：Na2CO3V1V20：NaOH和和Na2CO3V2V10：NaHCO3和和Na2CO3第45页，共5

18、5页，编辑于2022年，星期五2.BaCL2法法过程：HCL/甲基橙甲基橙，V1 CO2+H2ONaOH+Na2CO3 NaOH+BaCO3 BaCL2 V2 HCL/酚酞酚酞 NaCL+H2O第46页，共55页，编辑于2022年，星期五（二）间接滴定法1.氮的测定NH4CL，(NH4)2SO4不能准确滴定NH4+是弱酸Ka5.610-10（1）蒸馏法蒸馏法（2）甲醛法甲醛法2.硼酸的测定第47页，共55页，编辑于2022年，星期五（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+H

19、2O NH3 +H3BO3 NH4+H2BO3-H2BO3-+HCL CL-+H3BO3（甲基橙）（甲基橙）1、氮的测定第48页，共55页，编辑于2022年，星期五(2).甲醛法甲醛法4NH4+6HCHO (CH2)6N4H+3H+6H2O以酚酞为指示剂，以以酚酞为指示剂，以NaOHNaOH滴至浅粉色滴至浅粉色Ka7.110-6第49页，共55页，编辑于2022年，星期五（3）、凯氏定氮有机氮：消化+以上方法第50页，共55页，编辑于2022年，星期五弱酸强化法2+H3BO3=H+3H2O加入甘露醇，络合物的酸性增强，pKa=4.26，可用NaOH滴定2、硼酸的测定第51页，共55页，编辑于2

20、022年，星期五分析某混合碱,称取0.3419g试样,溶于水后,以酚酞为指示剂时,用0.1000mol/LHCl标准溶液滴定至终点,用去酸标准溶液23.10mL,再加甲基橙指示剂,继续滴定至终点,又消耗酸溶液26.81mL.试计算试样由何组份组成?各组份的百分含量为多少?(NaOH 40.01,Na2CO3 105.99,NaHCO3 84.01)练习第52页，共55页，编辑于2022年，星期五解:设用酚酞作指示剂时,消耗HCl溶液为V1mL,用甲基橙为指示剂时,消耗HClV2mLV1V2样品由NaHCO3和Na2CO3组成NaHCO3%=0.1000(26.81-23.10）84.01/1000/0.34191009.12Na2CO3%=0.100023.102105.99/2000/0.3419100%=71.61%第53页，共55页，编辑于2022年，星期五用0.1000mol/L的NaOH滴定0.1000mol/L羟胺盐酸盐和0.1000mol/LNH4Cl的混合溶液。问（1）化学计量点时溶液的pH为多少？（2）化学计量点时有百分之几的NH4Cl参与了反应？（7.61，2.2）第54页，共55页，编辑于2022年，星期五作业16，17，19，23，24第55页，共55页，编辑于2022年，星期五