酸碱滴定法PPT学习教案

1、会计学1酸碱滴定法酸碱滴定法第一页，共211页。21:422 对于强电解质溶液，当溶液的浓度极稀时，离子之间的距离大，以致于离子之间的相互作用力小到可以忽略不计，活度系数就可以视为对于强电解质溶液，当溶液的浓度极稀时，离子之间的距离大，以致于离子之间的相互作用力小到可以忽略不计，活度系数就可以视为1， 即即aci ； 由于活度系数代表离子间力影响的大小，因此活度系数的大小与溶液的离子强度有关。离子强度由于活度系数代表离子间力影响的大小，因此活度系数的大小与溶液的离子强度有关。离子强度I与溶液中各种离子的浓度及电荷有关，其计算与溶液中各种离子的浓度及电荷有关，其计算(j sun)式为：式为：式中

2、式中ci、Zi分别为溶液中第分别为溶液中第I 种离子的浓度和电荷。种离子的浓度和电荷。2112niiiIc z第2页/共211页第二页，共211页。21:423 对于对于AB型电解质稀溶液型电解质稀溶液(rngy)（ 0.1 mol L-1），当离子强度较小时，可以不考虑水化离子的大小，活度系数可按德拜），当离子强度较小时，可以不考虑水化离子的大小，活度系数可按德拜-休克尔（休克尔（Debye-Hckel）极限公式计算：）极限公式计算：2lg0.512iizI第3页/共211页第三页，共211页。21:424不同离子不同离子(lz)(lz)强度时相同价离子强度时相同价离子(lz)(lz)的平均

3、活度系数的平均活度系数离子强度离子强度I/ molL-1平均活度系数平均活度系数 一价离子一价离子二价离子二价离子三价离子三价离子四价离子四价离子0.0010.0050.010.050.10.960.950.930.850.800.860.740.650.560.460.720.620.520.280.200.540.430.320.110.06 同样同样(tngyng)(tngyng)的离子强度对高价离子的活度系数影响要大得多。的离子强度对高价离子的活度系数影响要大得多。 第4页/共211页第四页，共211页。21:425 对于中性分子的活度系数，当溶液的离子强度改变时，会有所变化，不过这种

4、变化很小，可以认为中性分子的活度系数近似地等于对于中性分子的活度系数，当溶液的离子强度改变时，会有所变化，不过这种变化很小，可以认为中性分子的活度系数近似地等于1。 如果以有关物质的浓度代入各种平衡常数公式进行计算，所得结果与实验结果就会产生偏差。对于较浓的强电解质溶液，这种偏差更为明显。为了校正离子强度的影响，就必须用活度来进行计算。因此，在实际如果以有关物质的浓度代入各种平衡常数公式进行计算，所得结果与实验结果就会产生偏差。对于较浓的强电解质溶液，这种偏差更为明显。为了校正离子强度的影响，就必须用活度来进行计算。因此，在实际(shj)滴定工作中，应在标定及相应的测定过程中尽量采用相近的溶液

5、条件，从而克服由于离子强度的改变对测定结果准确度和精密度的影响。滴定工作中，应在标定及相应的测定过程中尽量采用相近的溶液条件，从而克服由于离子强度的改变对测定结果准确度和精密度的影响。第5页/共211页第五页，共211页。21:426n电子理电子理论论酸酸能电离出能电离出H+的物质的物质碱碱能电离出能电离出OH-的物质的物质二、溶液中的酸碱反应二、溶液中的酸碱反应(fnyng)与平衡常数与平衡常数1、酸碱的定义、酸碱的定义 definition of acid and base第6页/共211页第六页，共211页。21:427HCO3既为酸，也为碱既为酸，也为碱 （两性（两性(lingxng)

6、） H2O中性中性(zhngxng)分子，既可为酸，也可分子，既可为酸，也可为碱。为碱。1 1）具有共轭性）具有共轭性2 2）具有相对性）具有相对性 3 3）具有广泛性）具有广泛性HA A- + H+第7页/共211页第七页，共211页。21:428半 反 应半 反 应1HAc（酸（酸1）Ac- （碱（碱1） + H+HAc（酸（酸1） + H2O （碱（碱2） H3O+（酸（酸2） + Ac- （碱（碱1） 半反应半反应2H+ + H2O（碱（碱2） H3O+（酸（酸2）3、酸碱反应、酸碱反应(fnyng)的实质的实质 essential of acid-base reaction第8页/共

7、211页第八页，共211页。21:429 氨在水中的离解(l ji)：半 反 应半 反 应1NH3（碱（碱1）+ H+ NH4+（酸（酸1） 半反应半反应2H2O（酸（酸2）OH-（碱（碱2）+ H+ NH3（碱（碱1） + H2O （酸（酸2） OH- （碱（碱2） + NH4+ （酸（酸1） 第9页/共211页第九页，共211页。21:4210第10页/共211页第十页，共211页。21:4211t 0C010202530405060pKw14.9614.5314.1614.0013.8313.5313.2613.02第11页/共211页第十一页，共211页。21:4212aH A (HA

8、)HAKbHAOH (A )A K第12页/共211页第十二页，共211页。21:4213H A HAOH HAA 第13页/共211页第十三页，共211页。21:4214第14页/共211页第十四页，共211页。21:4215第15页/共211页第十五页，共211页。21:4216解： HS- + H2O H2S + OH- 第16页/共211页第十六页，共211页。21:4217第17页/共211页第十七页，共211页。21:4218第18页/共211页第十八页，共211页。21:4219例例4： c mol L-1 的的NaHCO3的物的物料料(w lio)平衡式平衡式 Na+ = c

9、c = H2CO3 + HCO3- +CO32- 第19页/共211页第十九页，共211页。21:4220第20页/共211页第二十页，共211页。21:422124+2HPO42- +3PO43-+ OH-例例4：cmol L-1的的NaCN的电荷平衡的电荷平衡式式Na+ + H + = CN- + OH-第21页/共211页第二十一页，共211页。21:4222第22页/共211页第二十二页，共211页。21:4223第23页/共211页第二十三页，共211页。21:4224第24页/共211页第二十四页，共211页。21:4225根据质子得失相等原则列根据质子得失相等原则列出质子条件式出

10、质子条件式, ,有关浓度项前乘有关浓度项前乘上得失质子数上得失质子数第25页/共211页第二十五页，共211页。21:4226n系数为该型体与参考水准相比较系数为该型体与参考水准相比较得失的质子数；得失的质子数；n质子平衡式中不应出现参考水质子平衡式中不应出现参考水准及未参加准及未参加(cnji)质子传递的质子传递的各种型体。各种型体。第26页/共211页第二十六页，共211页。21:4227H + = PO43-+ OH- ?H + = PO43-+ OH- ? H2PO4- + 2H3PO4 + H2PO4- + 2H3PO4 + H + = PO43-+ OH-H + = PO43-+

11、OH-第27页/共211页第二十七页，共211页。21:4228HCl和和H2O质子条件式：质子条件式： Na+ + H + = Ac- + OH- 其中，其中， Na+ =cNaAc或或 HAc + H + = Cl- + OH- 其中，其中， Cl- =cHAc第28页/共211页第二十八页，共211页。21:4229第29页/共211页第二十九页，共211页。21:42301.1.一元酸一元酸1A 1HAHAHAA a11H K HA A- + H+-HA A c HAHAcAA A HA A H aaKcK1AHAaH A (HA)HAKaH H K第30页/共211页第三十页，共21

12、1页。21:423136. 0100 . 11078. 1100 . 1HH555HAcaK64. 036. 01Ac-1HAcHAc0.1000 0.360.036mol Lc-1AcAc 0.1000 0.640.064mol Lc第31页/共211页第三十一页，共211页。21:4232醋酸分布曲线.swf第32页/共211页第三十二页，共211页。21:4233 2. 二元酸二元酸H2C2O4 HC2O4-+ H+ HC2O4- C2O42- + H+-2-2242424H C O HC O C O c -241224HC O H H C O aK-22412224C O H H C

13、O aaK K第33页/共211页第三十三页，共211页。21:4234224224H C OH C O c-2-24242242241HC O C O 1H C O H C O 22112H H H aaaKK K112211H H aaaKK K224-2242424H C O H C O HC O C O -22424112224224HC O H C O H ;H C O H C O aaaKK K第34页/共211页第三十四页，共211页。21:4235-24-24HC OHC O c2-242-24C OC O c0121-24-2242424HC O H C O HC O C O

14、 12112H H H aaaaKKK K122112H H aaaaaK KKK K2-24-2242424C O H C O HC O C O 第35页/共211页第三十五页，共211页。21:4236草酸分布曲线.swf第36页/共211页第三十六页，共211页。21:4237第37页/共211页第三十七页，共211页。21:42383.3.多元酸多元酸H3PO4 H2PO4 - + H+ H2PO4- HPO42- + H+ HPO42- PO43- + H+ 四种四种(s zhn)存在形式：存在形式：H3PO4 H2PO4- HPO42- PO43-； 分分 布布 系系 数数 0 1

15、 2 3第38页/共211页第三十八页，共211页。21:4239340H PO c-241H PO c2-42HPOc3-43POc332a,1a,1a,2a,1a,2a,3H H H H KK KK KK2a,132a,1a,1a,2a,1a,2a,3H H H H KKK KK KKa,1a,232a,1a,1a,2a,1a,2a,3H H H H K KKK KK KKa,1a,2a,332a,1a,1a,2a,1a,2a,3H H H K KKKK KK KK第39页/共211页第三十九页，共211页。21:4240磷酸分布曲线.swf第40页/共211页第四十页，共211页。21:

16、4241第41页/共211页第四十一页，共211页。21:4242第42页/共211页第四十二页，共211页。21:4243 （2）磷酸的）磷酸的pKa1、pKa2、pKa3分别为分别为2.12、7.20、12.36，在，在pH=1.0的磷酸溶液的磷酸溶液(rngy)中，中，磷酸的主要存在形体为磷酸的主要存在形体为( )第43页/共211页第四十三页，共211页。21:4244第44页/共211页第四十四页，共211页。21:4245 一、强酸一、强酸(qin sun)(qin sun)强碱溶液强碱溶液 2aaw4H 2ccK HA H + + A - H2O H + + OH -H A OH

17、 awH H cKaOH c第45页/共211页第四十五页，共211页。21:4246当当c a 10-6 mol L-1，忽略，忽略(hl)水的解离水的解离H ac当当c a 10-8 mol L-1 ，几乎可忽略，几乎可忽略(hl)酸的解离酸的解离第46页/共211页第四十六页，共211页。21:4247 B + H + BH + H2O H + + OH 2H BH OH OH OH 4OH 2bWbbwcKccKbcOH第47页/共211页第四十七页，共211页。21:4248 二、弱酸或弱碱二、弱酸或弱碱(ru jin)(ru jin)溶液溶液 H A OH H H H aWaaKK

18、cKH+3 + Ka H+2 + (Kaca + Kw)H+ KaKw =01H WaKc第48页/共211页第四十八页，共211页。21:4249n（3）2pH12内，酸度由内，酸度由pH计测得，仪器有计测得，仪器有5%误差。误差。H+3 + Ka H+2 + (Kaca + Kw)H+ KaKw =0第49页/共211页第四十九页，共211页。21:425024H 2aaaaKKcKH aac K10aawc KK当当/100aacK 10aawc KKH+2 + Ka H+ + Kaca =0第50页/共211页第五十页，共211页。21:4251awa10100cKKc/K，4a106

19、.6K2.11 pH )L(mol107.821 . 0106 . 64)106 . 6(106 . 624H134244aaa2cKKK第51页/共211页第五十一页，共211页。21:425224OH 2bbbbKKK cOH bbc K第52页/共211页第五十二页，共211页。21:425310a6.2 10K5wbwb1.6 10 ;10;100baKKcKKc / KK251bOH 3.3 10 mol L24bbKKcK pH = 9.52第53页/共211页第五十三页，共211页。21:4254算一元弱酸溶液算一元弱酸溶液(rngy)(rngy)中氢离中氢离子浓度，但很少有酸属

20、于这种情子浓度，但很少有酸属于这种情况。况。a/100c K awH K cKH+3 + Ka H+2 + (Kaca + Kw)H+ KaKw =0第54页/共211页第五十四页，共211页。21:42551+1222112112H 2H H H H H H aaawaaaaaaK cKK cKKKKKKK H2A HA-+ H+ HA- A2- + H+第55页/共211页第五十五页，共211页。21:4256n常将其作为一元酸处理。常将其作为一元酸处理。2210.05H aaaKKcK当时第56页/共211页第五十六页，共211页。21:4257 H+4+ Ka1H+3 - H+4+ K

21、a1H+3 - Ka1cH+2 =0Ka1cH+2 =0即即 H+2+ Ka1H+ - Ka1c H+2+ Ka1H+ - Ka1c =0=02210.05H aaaKKcK当时H+4 + Ka1H+3 + (Ka1 Ka2- Ka1c- Kw)H+2 - (Ka1 Kw +2 Ka1 Ka2c) H+- Ka1 Ka2Kw =0第57页/共211页第五十七页，共211页。21:425824H 2aaaaKKcKH aac KH HaaaKcK10aawc KK（忽略（忽略(hl)水的离解）水的离解）/100aacK （忽略（忽略(hl)酸的离解）酸的离解）10aawc KK第58页/共211

22、页第五十八页，共211页。21:4259离子效应及电荷效应，第二步电离子效应及电荷效应，第二步电离弱于第一步，第三步电离弱于离弱于第一步，第三步电离弱于第二步，第一步电离是只要的，第二步，第一步电离是只要的，故常将其作为一元酸故常将其作为一元酸( (碱）处理。碱）处理。第59页/共211页第五十九页，共211页。21:4260(nngd)H+平衡浓度平衡浓度(nngd)H+平衡浓度平衡浓度(nngd)H+平衡浓度平衡浓度(nngd)H+a,12a,1a,22w2H A2H AH H H H KK KK第60页/共211页第六十页，共211页。21:426125a,1a,25.9 10 ,6.4

23、 10KK52216.4 100.050.100 5.9 10aaKcK第61页/共211页第六十一页，共211页。21:4262a,10.1/ 0.059100c/K2a,1a,1a,1222214H 25.9 10(5.9 10 )4 5.9 100.102 0.053 mol LKKK c 第62页/共211页第六十二页，共211页。21:4263溶液显弱酸性，可忽略水溶液显弱酸性，可忽略水的离解的离解(l ji)(l ji)。两种弱酸离解两种弱酸离解(l ji)(l ji)出的出的H+ H+ 互相抑制，加之酸性较弱，互相抑制，加之酸性较弱，可近似认为可近似认为HAHAc(HA)c(HA

24、)，HBHBc(HB), c(HB), 则则aaH A H B (HA),(HB)HAHBKKHAHBHAHBH H H H wKKK第63页/共211页第六十三页，共211页。21:4264HAHAHBHBH H H KcKcHAHAHBHBH KcKcHAHAHBHBKcKcHAHAH Kc第64页/共211页第六十四页，共211页。21:4265HAHAHBHB4531H 0.106.6 100.20 1.8 108.4 10mol LpH2.08KcKc第65页/共211页第六十五页，共211页。21:4266HAHAHBBH cKKcHA+HBHAH B H KKHAHAB+HBH

25、H cKcK第66页/共211页第六十六页，共211页。21:4267a,12H HA H AK2a,2H AHA KwH OH K第67页/共211页第六十七页，共211页。21:4268a,2wa,1HA H HA H H H KKKa,1a,2wa,1(HA )H HA KKKK 上式中上式中HA-是未知的，难以直接是未知的，难以直接(zhji)计算，但计算，但Ka1一般远大于一般远大于Ka2，则，则HA- c，上式可以简化得到计算的近似式，上式可以简化得到计算的近似式 a,1a,2wa,1()H KK cKKc第68页/共211页第六十八页，共211页。21:4269a,1a,2a,1

26、H K K cKca,1a,2H K K第69页/共211页第六十九页，共211页。21:4270a,1a,2wa,1()H KK cKKca,2a,3wa,2()H KK cKKca,1a,2a,1H K K cKc第70页/共211页第七十页，共211页。21:42713813a,1a,2a,37.5 10 ,6.2 10 ,2.2 10KKKa,3wa,210, /10c KKc Ka,2a,3w8131410 -1()H 6.2 10 (2.2 100.110)0.11.83 10mol L pH9.52 KK cKc第71页/共211页第七十一页，共211页。21:4272a,2wa

27、,110, /10c KKc K38a,1a,23a,15 -17.5 106.2 100.1H 7.5 100.12.10 10mol LpH4.72 K K cKc第72页/共211页第七十二页，共211页。21:4273与酸式盐的基本相同。aawa()H KK cKKc第73页/共211页第七十三页，共211页。21:4274awa10, /10c KKc K410aa7 -1H 1.8 105.6 103.2 10molLpH6.50K K第74页/共211页第七十四页，共211页。21:4275NH2CH2COO- + H+可以得到质子，起碱的作用，其共轭酸的Ka=4.510-3，方

28、程式为： + N H 3 C H 2 C O O H = +NH3CH2COO- + H+第75页/共211页第七十五页，共211页。21:4276awa10, /10cKKc K310aa6 -1H 4.5 102.5 101.1 10mol LpH5.96K K第76页/共211页第七十六页，共211页。21:4277第77页/共211页第七十七页，共211页。21:4278第78页/共211页第七十八页，共211页。21:427923HAcH OH OAcaH Ac HAcKaHAcH Ac K第79页/共211页第七十九页，共211页。21:4280代入平衡代入平衡(pnghng)(p

29、nghng)关系关系, ,得精得精确式确式+)+-+aaa-+-b-H +OH HAcH =Ac +H -OH cKKc第80页/共211页第八十页，共211页。21:4281cKc+aa+b-H H =+H cKc-+aa-b+OH H =-OH ac=Kc+abH 第81页/共211页第八十一页，共211页。21:4282HAcHAcAc-Ac-aapHplgplgcnKKcn第82页/共211页第八十二页，共211页。21:4283 欲使欲使100mL0.10mol L-1 HCl溶液溶液(rngy)的的pH从从1.00增加至增加至4.44，需加入固体，需加入固体NaAc多少克？多少克？

30、A cH A cpHpalgKccx=0.15 mol L-1mNaAc=cVMNaAc=0.15100 10-3 82.03=1.23g0.104.444.74lg0.10 x第83页/共211页第八十三页，共211页。21:4284 由由HBB-配成缓冲溶液配成缓冲溶液,其中其中HB的浓度为的浓度为0.25mol L-1，于此，于此 100ml缓冲溶液中加入缓冲溶液中加入200mgNaOH（忽略体积的变化）所得（忽略体积的变化）所得(su d)溶液的溶液的pH 为为5.60,问原来所配缓冲溶液的问原来所配缓冲溶液的pH为多少？为多少？(HB Ka=5.010-6，MNaOH=40.00)B

31、HBpHplg5.30lg0.25bKacccHB + NaOH = H2O + NaBHBBbNaOHNaOH2002000.25,100100MMcccNaOHNaOH2001005.605.30lg2000.25 100bcMMcb=0.35mol/L0.35pH5.30lg5.440.25第84页/共211页第八十四页，共211页。21:4285 衡量缓冲溶液缓冲能力大小衡量缓冲溶液缓冲能力大小(dxio)的物理量，一般以的物理量，一般以表示。表示。第85页/共211页第八十五页，共211页。21:4286 使使 1L溶液的溶液的pH值增加值增加dpH单位单位(dnwi)时，所需的强碱

32、时，所需的强碱 dbmol；或；或 使使pH减少减少dpH单位单位(dnwi)时，所需强酸时，所需强酸 da mol。pHpHpHddddddcba 第86页/共211页第八十六页，共211页。21:4287 以以HB NaB体系体系(tx)为例，说明缓冲组分的比值和缓冲剂总浓度为例，说明缓冲组分的比值和缓冲剂总浓度c 对对的影响的影响 设该缓冲体系设该缓冲体系(tx)由由cHB mol L-1 HB 和和 cB mol L-1 的的NaB构成，则总浓度构成，则总浓度ccHB + cB。 BOHH-第87页/共211页第八十七页，共211页。21:4288加入浓度加入浓度(nngd)为为b m

33、ol L-1 强碱，则强碱，则PBE:bBOHH-BOHH-bH H H waaKcKbK 第88页/共211页第八十八页，共211页。21:4289以以H+作中间作中间(zhngjin)变量求导：变量求导：H H H waaKcKbK 22d1dH H (H )waaKcKbK 22d1dH H (H )waaKcKbK （）第89页/共211页第八十九页，共211页。21:42902H d2.30H OH dpH(H )aacKbKdH dpHd( lgH )2.30H 又因为又因为(yn wi)：22d1dH H (H )waaKcKbK （）第90页/共211页第九十页，共211页。2

34、1:4291当当H+和和OH-较小时较小时(xiosh)，均可忽略：，均可忽略： cKcKaa10230. 2)H(H30. 2 对此式求导数对此式求导数(do sh)，并令其等于零，并令其等于零+2-H d2.300dH (H )aaaKcKK第91页/共211页第九十一页，共211页。21:4292cKcKaa10230. 2)H(H30. 2 当当H+= Ka时，即时，即pKapH 或或 HAA-时，时， 有极大值。有极大值。 c575. 0+2-H d2.300dH (H )aaaKcKK第92页/共211页第九十二页，共211页。21:4293根据根据(gnj)公式：公式：pH =

35、pKa - lg（ca/cb） 当当ca/cb =1时时，pH= pKa当当 ca/cb = 1/10 pH = pKa+1 lgKa/H+ = 1 Ka = 10H+或或 ca/cb = 10 pH = pKa-1 lgH+/Ka = 1 H+ = 10Ka代入缓冲容量公式代入缓冲容量公式(gngsh) (gngsh) 第93页/共211页第九十三页，共211页。21:429422102.300.1911aaK ccK或2210H 2.300.19(11H )ccmax0.1910.5753cc第94页/共211页第九十四页，共211页。21:42951. 当组成一定，当组成一定，c 越大，

36、越大，越大；越大；2. 当总浓度一定，组成比值越接近当总浓度一定，组成比值越接近1:1，值值越大；当组成为越大；当组成为 1:1，有极值；有极值；3. 由由的计算的计算(j sun)式证明，当式证明，当c a: c b=1:10 或或10:1时，时，为最大值的为最大值的1/3 （0.19c）。）。缓冲溶液缓冲溶液(hun chn rn y)的有效缓冲范围的的有效缓冲范围的pH约为约为pKa1 第95页/共211页第九十五页，共211页。21:4296第96页/共211页第九十六页，共211页。21:4297pH = pKa时，时，曲线曲线(qxin)最高峰，最高峰，pH越远离越远离pKa点，点

37、，愈小；愈小；当当pH=pKa 2时，时，可视为可视为0。 第97页/共211页第九十七页，共211页。21:4298HBB-不同不同(b tn)组分比的缓组分比的缓冲容量冲容量 pH ca/cb HB/B- /c总总pKa-2100:10.00980.023pKa -110:10.0830.19pKa1:10.250.575pKa +11:100.0830.19pKa +21:1000.00980.023第98页/共211页第九十八页，共211页。21:4299 缓冲溶液缓冲溶液(hun chn rn y)对测量过程对测量过程应没有干扰；应没有干扰； 所需控制的所需控制的pH应在缓冲溶液应在

38、缓冲溶液(hun chn rn y)的缓冲范围的缓冲范围 之内，之内，pKa pH； 缓冲溶液缓冲溶液(hun chn rn y)应有足够的应有足够的缓冲容量，以满足缓冲容量，以满足 实际工作的需要。实际工作的需要。 缓冲物质应廉价易得，避免污染。缓冲物质应廉价易得，避免污染。第99页/共211页第九十九页，共211页。21:42100缓缓 冲冲 溶溶 液液pH （25）饱和酒石酸氢钾饱和酒石酸氢钾 (0.034molkg-1)3.557邻苯二甲酸氢钾邻苯二甲酸氢钾 (0.050molkg-1)4.0080.025molkg-1 KH2PO4 +0.025molkg-1 Na2HPO4 6.8

39、65硼砂硼砂 (0.010molkg-1)9.180第100页/共211页第一百页，共211页。21:42101第101页/共211页第一百零一页，共211页。21:42102（3）欲配制）欲配制pH=9.0的缓冲溶液的缓冲溶液(hun chn rn y)，应选用，应选用( )H+=NH3 + OH- - HAc第102页/共211页第一百零二页，共211页。21:42103（5）浓度为）浓度为c molL-1 Na2H2Y2-溶液溶液(rngy)的的质子条件是质子条件是( )第103页/共211页第一百零三页，共211页。21:42104acid-base indicator第104页/共2

40、11页第一百零四页，共211页。21:42105一、酸碱指示剂的变色一、酸碱指示剂的变色(bins)原理原理酸式体酸式体 碱式体碱式体 或碱式体或碱式体 酸式体酸式体 +H+H第105页/共211页第一百零五页，共211页。21:42106OHOHOHH+pKa = 9.1HOCOOOOCOO羟式（无色）醌式（红色）酚酞（PP） 在酸性溶液中，平衡向左移动在酸性溶液中，平衡向左移动(ydng)，酚酞主要以无色，酚酞主要以无色的羟式结构存在；的羟式结构存在； 在碱性溶液中平衡向右移动在碱性溶液中平衡向右移动(ydng)，酚酞转化为红色醌，酚酞转化为红色醌式结构；式结构； 当碱性很强时，转化为无色

41、羟酸盐。当碱性很强时，转化为无色羟酸盐。 第106页/共211页第一百零六页，共211页。21:42107(H3C)2 + NNNHSO3OHH+(H3C)2NSO3NHN甲基橙（MO）红色（醌式）黄色（偶氮式）pKa = 3.4 当溶液当溶液(rngy)酸度增大时，反应向左进行，甲基橙主要以酸式结构（醌式）存在，溶液酸度增大时，反应向左进行，甲基橙主要以酸式结构（醌式）存在，溶液(rngy)显红色；显红色； 当溶液当溶液(rngy)酸度减小时，反应向右进行，甲基橙主要以碱式结构（偶氮式）存在，溶液酸度减小时，反应向右进行，甲基橙主要以碱式结构（偶氮式）存在，溶液(rngy)显黄色。显黄色。第

42、107页/共211页第一百零七页，共211页。21:42108指示剂的酸式指示剂的酸式HIn和碱式在水溶液中存在和碱式在水溶液中存在(cnzi)如下离解平衡：如下离解平衡： (gunch)到的就是浓度较大的那到的就是浓度较大的那种型体的颜色。种型体的颜色。+-InH In HInaKK-In+In H HInK HIn H + + In -第108页/共211页第一百零八页，共211页。21:421091）In- / HIn 10 或或pH p KIn +1 碱式色碱式色2）In- / HIn 1/10 或或 pH p KIn1 酸式色酸式色3）1/10 In- / HIn 10 或或 p K

43、In1 pH p KIn +1 -In+In H HInK第109页/共211页第一百零九页，共211页。21:42110在实际应用中，指示剂的变色在实际应用中，指示剂的变色范围应越窄越好，将这种指示剂用范围应越窄越好，将这种指示剂用于滴定，化学计量点与指示剂的变于滴定，化学计量点与指示剂的变色点十分接近，可以减小终点误差。色点十分接近，可以减小终点误差。第110页/共211页第一百一十页，共211页。21:42111 pKa 理论范围 实际(shj)范围甲基橙 3.4 2.44.4 3.14.4甲基红 5.1 4.16.1 4.46.2 酚酞 9.1 8.110.1 8.010.0百里酚酞

44、10.0 9.011.0 9.410.6第111页/共211页第一百一十一页，共211页。21:42112ap(HIn)K指示剂指示剂变色范围变色范围 pH酸色酸色 碱色碱色百里酚蓝（第一次变色）百里酚蓝（第一次变色）1.22.8红红 黄黄1.7百里酚蓝（第二次变色）百里酚蓝（第二次变色）8.09.6黄黄 蓝蓝8.9甲基黄甲基黄2.94.0红红 黄黄3.3甲基橙甲基橙3.14.4红红 黄黄3.4溴酚蓝溴酚蓝3.04.6黄黄 紫紫4.1甲基红甲基红4.46.2红红 黄黄5.0溴百里酚蓝溴百里酚蓝6.27.6黄黄 蓝蓝7.3中性红中性红6.88.0红红 橙黄橙黄7.4酚酞酚酞8.09.6无无 红红

45、9.1百里酚酞百里酚酞9.410.6无无 蓝蓝10.0溴甲酚绿溴甲酚绿4.05.6黄黄 蓝蓝5.0第112页/共211页第一百一十二页，共211页。21:42113二、影响酸碱指示剂变色范围二、影响酸碱指示剂变色范围(fnwi)的因的因素素第113页/共211页第一百一十三页，共211页。21:42114 1 1指示剂的用量指示剂的用量 尽量少加，否则终点尽量少加，否则终点(zhngdin)(zhngdin)不敏不敏锐锐, ,指示剂本身为弱酸碱，多加增大滴定指示剂本身为弱酸碱，多加增大滴定误差误差1）双色指示剂：）双色指示剂：甲基橙甲基橙-In+In H HInK第114页/共211页第一百一

46、十四页，共211页。21:421152）单色指示剂：酚酞）单色指示剂：酚酞(fn ti) InIn H HInKaca 例：例：50100mL溶液中加入酚酞溶液中加入酚酞(fn ti) 23滴，滴，pH=9变色变色 1520滴，滴，pH=8变色变色第115页/共211页第一百一十五页，共211页。21:42116第116页/共211页第一百一十六页，共211页。21:42117第117页/共211页第一百一十七页，共211页。21:42118 5 5、关于混合指示剂、关于混合指示剂 单一指示剂变色范围一般比较单一指示剂变色范围一般比较(bjio)(bjio)宽，宽，有些指示剂颜色的变化也不很明

47、显。在一些有些指示剂颜色的变化也不很明显。在一些酸碱滴定中，若使用这类指示剂则难以达到酸碱滴定中，若使用这类指示剂则难以达到所要求的准确度，这时可采用混合指示剂。所要求的准确度，这时可采用混合指示剂。 第118页/共211页第一百一十八页，共211页。21:42119色色绿色绿色第119页/共211页第一百一十九页，共211页。21:42120蓝色蓝色绿色绿色特点特点: :变色敏锐；变色范围窄变色敏锐；变色范围窄第120页/共211页第一百二十页，共211页。21:42121混合指示剂的组成混合指示剂的组成变色点变色点pH 颜色颜色备备 注注酸色酸色 碱色碱色1份份0.1%甲基橙水溶液甲基橙水

48、溶液1份份0.25%靛蓝二磺酸钠水溶液靛蓝二磺酸钠水溶液4.1紫紫 黄绿黄绿pH4.1灰色灰色3份份0.1%溴甲酚氯乙醇溶液溴甲酚氯乙醇溶液1份份0.2%甲基红乙醇溶液甲基红乙醇溶液5.1酒红酒红 绿绿pH5.1灰色灰色1份份0.1%溴甲酚绿钠盐水溶液溴甲酚绿钠盐水溶液1份份0.1%氯酚红钠盐水溶液氯酚红钠盐水溶液6.1蓝绿蓝绿 蓝紫蓝紫pH5.4蓝绿蓝绿5.8 蓝蓝6.0 蓝带紫蓝带紫6.2 蓝紫蓝紫1份份0.1%中性红乙醇溶液中性红乙醇溶液1份份0.1%次甲基蓝乙醇溶液次甲基蓝乙醇溶液7.0蓝紫蓝紫 绿绿pH7.0 紫蓝紫蓝1份份0.1%甲酚红钠盐水溶液甲酚红钠盐水溶液3份份0.1%百里酚

49、蓝钠盐水溶液百里酚蓝钠盐水溶液8.3黄黄 紫紫pH8.2 玫瑰色玫瑰色8.4 紫色紫色1份份0.1%百里酚蓝百里酚蓝50%乙醇溶液乙醇溶液3份份0.1%酚酞酚酞50%乙醇溶液乙醇溶液9.0黄黄 紫紫从黄到绿再到从黄到绿再到紫紫2份份0.1%百里酚酞乙醇溶液百里酚酞乙醇溶液1份份0.1%茜素黄乙醇溶液茜素黄乙醇溶液10.2黄黄 紫紫第121页/共211页第一百二十一页，共211页。21:42122第122页/共211页第一百二十二页，共211页。21:42123酸碱滴定反应酸碱滴定反应(fnyng)常数常数K14+-111.0 10H OH wKK-A 1HA OH abwKKKK+-HA1H

50、A bawKKKK第123页/共211页第一百二十三页，共211页。21:42124第124页/共211页第一百二十四页，共211页。21:42125一、强酸一、强酸(qin sun)强碱的滴定强碱的滴定H3O+ + OH- H2O+ H2O14+-111.0 10H OH wKK反应完全反应完全(wnqun)程度高程度高第125页/共211页第一百二十五页，共211页。21:42126（一）强碱（一）强碱(qin jin)(qin jin)滴定强酸滴定强酸第126页/共211页第一百二十六页，共211页。21:42127（2）Vb Va： 化学计量(jling)点前0.1% 时，加入NaOH

51、 19.98mL1H 0.1000mol Lac0 . 1pH 5120.00 19.98H 0.15.0 10 mol L20.00 19.98abaabVVcVV3 . 4pH 第127页/共211页第一百二十七页，共211页。21:4212871H OH 10 mol LwKpH7.051ababVV20.0220.00OH 0.15.0 10 mol LVV20.0020.02bc3 . 4pOH 7 . 9pH 第128页/共211页第一百二十八页，共211页。21:42129突跃突跃第129页/共211页第一百二十九页，共211页。21:42130第130页/共211页第一百三十页

52、，共211页。21:42131差 为 依 据 的 ， 滴 定 若 在 加 入差 为 依 据 的 ， 滴 定 若 在 加 入19.98mLNaOH溶液时终止，则引溶液时终止，则引起起-0.1%的相对误差，若在加入的相对误差，若在加入20.02mLNaOH溶液时终止，则引溶液时终止，则引起起+0.1%的相对误差。也就是说，的相对误差。也就是说，只要只要(zhyo)滴定的终点在突越范滴定的终点在突越范围 内 ， 则 滴 定 的 误 差 不 超 过围 内 ， 则 滴 定 的 误 差 不 超 过0.1%，符合滴定分析准确度的，符合滴定分析准确度的要求。要求。第131页/共211页第一百三十一页，共211

53、页。21:42132通常选择指示剂的原则是：通常选择指示剂的原则是：指示剂的变色范围全部或部分落指示剂的变色范围全部或部分落在滴定的突跃范围之内。在滴定的突跃范围之内。第132页/共211页第一百三十二页，共211页。21:42133第133页/共211页第一百三十三页，共211页。21:42134第134页/共211页第一百三十四页，共211页。21:42135 1.0 mol L-1 NaOH1.0 mol L-1 HCl pH=3.310.7 选择(xunz)甲基橙，甲基红，酚酞 0.1mol L-1 NaOH0.1mol L-1 HCl pH=4.39.7 选择(xunz)甲基红，酚酞

54、，甲基橙（差） 0.01mol L-1 NaOH0.01mol L-1 HCl pH=5.38.7 选择(xunz)甲基红，酚酞（差）第135页/共211页第一百三十五页，共211页。21:42136（二）强酸（二）强酸(qin sun)(qin sun)滴定强碱滴定强碱第136页/共211页第一百三十六页，共211页。21:42137二、一元弱酸二、一元弱酸(ru sun)弱弱碱的滴定碱的滴定第137页/共211页第一百三十七页，共211页。21:42138（一）强碱（一）强碱(qin jin)(qin jin)滴定弱酸滴定弱酸OH- + HA A- + H2OA 1HA OH abwKKK

55、K反应完全(wnqun)程度不高第138页/共211页第一百三十八页，共211页。21:42139531H 1.8 100.10001.34 10 mol Laac KpH2.88NaOH（0.1000mol L-1）HAc（ 0.1000mol L-1 , 20.00mL）第139页/共211页第一百三十九页，共211页。21:42140（2）Vb Va ：HAc + NaAc 化学(huxu)计量点前0.1% 时 ，已加入NaOH 19.98 mLAcHAcpHplgplgpH7.76baaaccKKcc51HAc20.00 19.980.10005.0 10 mol L20.00 19.

56、98cNaOH（0.1000mol L-1）HAc（ 0.1000mol L-1 , 20.00mL）21Ac19.980.10005.0 10 mol L20.00 19.98c第140页/共211页第一百四十页，共211页。21:42141OH wb bbaKK ccK10.10000.05000mol L2bcNaOH（0.1000mol L-1）HAc（ 0.1000mol L-1 , 20.00mL）pOH5.27pH8.73第141页/共211页第一百四十一页，共211页。21:421425120.0220.00OH 0.100020.0220.005.0 10 mol Lbabb

57、aVVcVVNaOH（0.1000mol L-1）HAc（ 0.1000mol L-1 , 20.00mL）pOH4.30pH9.70第142页/共211页第一百四十二页，共211页。21:42143第143页/共211页第一百四十三页，共211页。21:42144 Ka ，酸性，酸性，pH Ka10-9时无法时无法(wf)准确滴定准确滴定 c ，pH，滴定准确性差，滴定准确性差第144页/共211页第一百四十四页，共211页。21:42145Ka10-9难以选择合适的指示剂准确判难以选择合适的指示剂准确判断终点。断终点。第145页/共211页第一百四十五页，共211页。21:42146滴定终

58、点。滴定终点。第146页/共211页第一百四十六页，共211页。21:42147方可达到方可达到0.6个个pH单位以上，这单位以上，这时终点误差在时终点误差在0.2 %之间。因之间。因此，弱酸能够被直接准确滴定的此，弱酸能够被直接准确滴定的条件为：条件为： cKa 10-8第147页/共211页第一百四十七页，共211页。21:42148方式，如采用仪器检测终点或利方式，如采用仪器检测终点或利用非水滴定法等方法进行测定。用非水滴定法等方法进行测定。第148页/共211页第一百四十八页，共211页。21:42149（二）强酸（二）强酸(qin sun)(qin sun)滴定弱碱滴定弱碱H3O+

59、+ A- HA + H2O HA1H A bawKKKK反应完全(wnqun)程度不高第149页/共211页第一百四十九页，共211页。21:42150第150页/共211页第一百五十页，共211页。21:42151第151页/共211页第一百五十一页，共211页。21:42152第152页/共211页第一百五十二页，共211页。21:42153液液,所消耗碱的体积所消耗碱的体积(tj)相等，则相等，则表示表示( ) A、HCl 和和HAc溶液中溶液中H+相等相等 B、HCl 和和HAc的浓度相等的浓度相等 C、二者的酸度相等、二者的酸度相等 D、二溶、二溶液的液的pH值相等值相等答案：答案：

60、 B第153页/共211页第一百五十三页，共211页。21:42154（5）用）用0.1 molL-1 的的NaOH溶液滴定溶液滴定0.1 molL-1 的的某强酸，其某强酸，其pH值的突跃范围是值的突跃范围是4.39.7，如果，如果(rgu)用用0.01 molL-1 NaOH溶液滴定溶液滴定0.01 molL-1 的同一的同一强 酸 ， 其 终 点 的强 酸 ， 其 终 点 的 p H 突 跃 范 围 为突 跃 范 围 为 。5.38.7指示剂的变色范围指示剂的变色范围(fnwi)处于或部分处于化学计量点附近处于或部分处于化学计量点附近0.1% 的的pH突跃范围突跃范围(fnwi)内。内。