分析化学第2版电子教案5.6酸碱滴定基本原理

1、5.6 酸碱滴定基本原理酸碱滴定基本原理 5.6.1 强酸强碱的滴定强酸强碱的滴定 5.6.2 一元弱酸弱碱的滴定一元弱酸弱碱的滴定第第5 5章章 酸碱滴定法酸碱滴定法返回目录返回目录问题的提出问题的提出 1.不同的指示剂其不同的指示剂其ph变色范围不同，如何变色范围不同，如何正确地选择指示剂确定滴定终点？正确地选择指示剂确定滴定终点？ 2.酸碱滴定选择指示剂的依据是什么？酸碱滴定选择指示剂的依据是什么？ 3.当滴定接近化学计量点时，为什么指示当滴定接近化学计量点时，为什么指示剂会突然变色？剂会突然变色？1.滴定曲线的绘制滴定曲线的绘制 现以现以 0.1000 moll- 1 naoh 溶液滴

2、定溶液滴定20.00 ml 0.1000 moll - 1 hcl 溶液为例，讨论滴定过程中溶液为例，讨论滴定过程中ph 的的变化规律。可以将整个滴定过程分为四个阶段来讨论变化规律。可以将整个滴定过程分为四个阶段来讨论ph 的计算。的计算。5.6.1 强酸强碱的滴定强酸强碱的滴定142100 . 11ohhohwtkk强酸强碱的滴定反应为：强酸强碱的滴定反应为：h+ + oh- h2o滴定反应平衡常数：滴定反应平衡常数： (1)滴定开始之前滴定开始之前 h+ = chcl = 0.1000 moll-1 ph = 1. 00(2)滴定开始到化学计量点前滴定开始到化学计量点前 例如滴入例如滴入1

3、9. 98 ml naoh，此时，此时hcl 被滴定的百分数为被滴定的百分数为99. 9%。151lmol100 . 5ml98.19ml00.20ml02. 0lmol1000. 0hph = 4 .30(3)化学计量点时化学计量点时 ph = 7 .00(4)化学计量点以后化学计量点以后 加入加入naoh 20. 02 ml 时，此时时，此时hcl 被滴定的分数为被滴定的分数为100. 1%，所以，所以151lmol100 . 5ml02.20ml00.20ml02. 0lmol1000. 0oh ph = 9.70表表5 7 0.1000 moll- 1 naoh滴滴20 ml 0.10

4、00 moll- 1 hcl时体系时体系ph变化变化2. 酸碱滴定曲线的酸碱滴定曲线的ph突跃范围突跃范围 滴定曲线的突跃范围由滴定的允许误差来确定。滴定曲线的突跃范围由滴定的允许误差来确定。若滴定的允许误差规定为若滴定的允许误差规定为0.1，滴定进行到化学计滴定进行到化学计量点前后量点前后0.1范围内溶液范围内溶液ph 值的变化范围即为滴定值的变化范围即为滴定曲线的突跃范围。曲线的突跃范围。化学计量点之后：化学计量点之后：%05. 002.2000.2002. 01000. 0ohnaohc对于对于0.1moll-1 naoh滴定滴定0.1moll-1 hcl的例子的例子%05. 098.1

5、900.2002. 01000. 0hhclc化学计量点之前：化学计量点之前：3. 影响滴定曲线突跃范围的因素影响滴定曲线突跃范围的因素 当允许误差一定时，强酸强碱滴定曲线的当允许误差一定时，强酸强碱滴定曲线的ph突跃突跃范围与酸和碱的浓度有关。滴定剂和被滴定液的浓度范围与酸和碱的浓度有关。滴定剂和被滴定液的浓度越大，越大，ph 突跃范围越大。当突跃范围越大。当ca和和cb同时增大同时增大10倍时，倍时，滴定曲线的突跃范围将增大滴定曲线的突跃范围将增大 2个个ph单位。单位。 对于同浓度的强酸强碱滴定，允许误差越大，滴对于同浓度的强酸强碱滴定，允许误差越大，滴定曲线的定曲线的ph突跃范围越大。

6、突跃范围越大。4. 选择指示剂的原则选择指示剂的原则 指示剂的变色范围应处于或部分处于滴定曲线的指示剂的变色范围应处于或部分处于滴定曲线的突跃范围之内。突跃范围之内。 现以现以0. 1000 moll- 1 naoh 滴定滴定20. 00 ml 0. 1000 moll - 1 hac 为例，计算滴定过程中溶液的为例，计算滴定过程中溶液的ph。5.6.2 一元弱酸弱碱的滴定一元弱酸弱碱的滴定1.强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸hac + oh- h2o + ac- 9145whact108 . 1100 . 1108 . 1kkk滴定过程滴定过程ph值的计算分为四个阶段：值的计算分为四个阶段： 滴定开

7、始之前按一元弱酸计算滴定开始之前按一元弱酸计算135almol103 . 11000. 0108 . 1hckph = 2.87滴定开始至化学计量点之前按缓冲溶液计算滴定开始至化学计量点之前按缓冲溶液计算19.98ml20.00mlml02. 0lmol1000. 01hacc19.98ml20.00ml9.98ml1lmol1000. 01ac-c74. 702. 098.19lg74. 4lgpphhacacccka化学计量点之后化学计量点之后 反应生成的反应生成的naac和过量的和过量的naoh构构成了成了naoh 和和naac 的混合溶液，溶液的的混合溶液，溶液的ph 按过量的按过量的

8、naoh 计算。计算。 化学计量点时按一元弱碱化学计量点时按一元弱碱(ac-)计算计算16514blmol103 . 505. 0108 . 1100 . 1ohckkckawpoh = 5 .28 ph = 8 .72151lmol100 . 5ml02.20ml00.20ml02. 0lmol1000. 0ohpoh = 4 .30 ph = 9 .70图图5 - 6 用用0.1000 moll- 1 naoh 滴定滴定20.00 ml 0.1000 moll- 1不同强度弱酸的滴定曲线不同强度弱酸的滴定曲线影响滴定曲线影响滴定曲线ph突跃范围的因素突跃范围的因素abaccklgpph当滴

9、定百分数达当滴定百分数达 99.9%时，时，cb/ca为定值。滴定突跃的为定值。滴定突跃的下限仅与下限仅与pka有关，与酸碱的浓度无关。有关，与酸碱的浓度无关。ka 越大，滴越大，滴定曲线的突跃范围越大。定曲线的突跃范围越大。在化学计量点之前在化学计量点之前为缓冲溶液为缓冲溶液%05. 002.2000.2002. 0ohnaohnaohcc化学计量点之后化学计量点之后，按滴定过量的碱计算，按滴定过量的碱计算ph值值所以滴定突跃的上限与所以滴定突跃的上限与pka无关，仅取决于滴定剂的浓无关，仅取决于滴定剂的浓度。度。滴定剂的浓度越大，滴定曲线的突跃范围越大。滴定剂的浓度越大，滴定曲线的突跃范围

10、越大。2.强酸滴定弱碱强酸滴定弱碱以以0.1000 moll - 1 hcl滴定滴定20.00 ml 0.1000 moll - 1 nh3为例讨论以下问题：为例讨论以下问题：（1） 滴定曲线的形状滴定曲线的形状（2） 当允许误差为当允许误差为0.1%时，时，滴定曲线的突跃范围滴定曲线的突跃范围（3） 影响滴定曲线突跃范围上限和下限的因素影响滴定曲线突跃范围上限和下限的因素问题讨论问题讨论914534108 . 1100 . 1108 . 1hnhnhwbtkkk1.滴定开始之前，按一元弱碱溶液计算。滴定开始之前，按一元弱碱溶液计算。 2. 在化学计量点之前是在化学计量点之前是nh3 -nh4

11、+ 的缓冲体系的缓冲体系 19.98ml20.00mlml02. 0lmol1000. 01nh3c19.98ml20.00ml9.98ml1lmol1000. 01nh4c26. 698.1902. 0lg26. 9lgpph43nhnhcckanh3 + h+ nh4+3. 化学计量点时，化学计量点时，nh3 全部与全部与hcl 反应生成反应生成nh4+ ，应按一元弱酸溶液计算应按一元弱酸溶液计算 16514)(nhlmol103 . 505. 0108 . 1100 . 1h34ckkcknhbwa）（ph = 5.28 4. 化学计量点之后，为化学计量点之后，为hcl 和和nh4+的混合溶液的混合溶液 151lmol100 . 5ml02.20ml00.20ml02. 0lmol1000. 0hph = 4 .30 图图5 - 7 0.1000 moll-1 hcl 滴定滴定0.1000 m