分析化学第四章酸碱滴定

1、分析化学第四章酸碱滴定第1页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一电离理论: 1884年瑞典化学家阿累尼乌斯(S.Arrhenius)根据他的电离理论，将酸定义为在水溶液中离解出的阳离子全部是氢离子的化合物，将碱定义为在水溶液中离解出的阴离子全部是氢氧根离子的化合物。历史背景知识第2页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一 1923年路易斯(G.N.Lewis)提出了酸碱电子理论（简称电子理论）。这个理论认为：能接受电子对的物质是酸，如H+、BF3、Cu2+、Fe3+等；能给出电子对的物质是碱，如OH、F、NH3等。电子理论:第3页，共113页，2022

2、年，5月20日，19点48分，星期一第4页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一第5页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一 1923年布朗斯特(J.N.Bronsted)和劳莱(T.M.Lowry)提出了酸碱质子理论(简称质子理论)。质子理论:第6页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一4.1 酸碱平衡的理论基础酸碱质子理论酸碱解离平衡酸碱强度的计算第7页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一酸碱的定义电离理论电子理论质子理论酸能电离出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

3、出质子的物质碱凡能接受质子的物质第8页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一4.1.1 酸碱质子理论酸溶液中凡能给出质子的物质碱溶液中凡能接受质子的物质特点：1）具有共轭性 2）具有相对性 3）具有广泛性A + H+HA如：HCO3既为酸，也为碱 （两性） 如：H2O 中性分子，既可为酸，也可为碱如：第9页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一举例第10页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一 酸碱解离平衡酸碱强度与什么因素有关？（1）与该酸碱本身给出或接受质子的能力强弱（2）与溶剂接受质子的能力(溶剂合质子能力）如：HCI在水中 N

4、H3在水中在冰醋酸在冰醋酸强酸弱碱弱酸强碱第11页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一H3O+ + A-HA + H2O 例:HAc + H2O H3O+ + Ac-HA + SH SH2+ + A- 例: HCLO4 + HAc H2Ac+ + CLO4-水合质子 醋酸合质子 第12页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一+第13页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一酸碱半反应: 酸给出质子和碱接受质子的反应 醋酸在水中的离解：半反应1HAc（酸1）Ac- （碱1） + H+半反应2H+ + H2O（碱2） H3O+（酸2）HA

5、c（酸1） + H2O （碱2） H3O+（酸2） + Ac- （碱1） 氨在水中的离解：半反应1NH3（碱1）+ H+ NH4+（酸1） 半反应2H2O（酸2）OH-（碱2）+ H+ NH3（碱1） + H2O （酸2） OH- （碱2） + NH4+ （酸1） 共轭酸碱对共轭酸碱对第14页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一 NH4CL的水解 (相当于NH4+弱酸的离解) NaAc的水解（相当于Ac弱碱的离解）NH4+ + H2O H3O+ + NH3 Ac- + H2O OH- + HAc 共轭酸碱对共轭酸碱对HAc + NH3 NH4+ + Ac- 醋酸与氨在水溶

6、液中的中和反应共轭酸碱对第15页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一要点提示：酸碱半反应不可能单独发生酸碱反应是两对共轭酸碱对共同作用的结果 酸碱反应的实质是质子的转移 质子的转移是通过溶剂合质子来实现的 第16页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一4.1.3 酸碱的强度（一） 一元酸碱的强度HA + H2O H3O+ + A-酸度常数（酸的解离常数） A-+ H2O OH- + HA 碱度常数（碱的解离常数） 第17页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一讨论：Ka，给质子能力强，酸的强度 Kb，得质子能力强，碱的强度 共轭酸碱

7、对HA和A- 有如下关系第18页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一（二）多元酸碱的强度H3PO4 H2PO4 - + H+ Ka1 Kb3 H2PO4- HPO42- + H+ Ka2 Kb2 HPO42- PO43- + H+ Ka3 Kb1 第19页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一讨论：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 Ka1对应最弱共轭碱的解离常数Kb3 第20页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一4.2 水溶液中酸碱组分不同型体的分布一、分析浓度和平衡浓度： 分析浓度：溶液

8、体系达平衡后，各组型体的 平衡浓度之和 平衡浓度：溶液体系达平衡后，某一型体的 浓度 二、水溶液中酸碱的分布系数 = 某种型体平衡浓度 / 分析浓度第21页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一以乙酸（HAc）为例： 溶液中物质存在形式：HAc；Ac- ，总浓度为 c设： HAc 的分布系数为1 ； Ac- 的分布系数为0 ；则：1 =HAc/c =HAc/ (HAc+Ac- ) = 1/ 1+（Ac- /HAc） = 1/ 1+（Ka/H+） = H+/( H+ + Ka ) 0 = Ac-/c = Ka / ( H+ + Ka )由上式，以对pH作图：(1)一元酸:第2

9、2页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一HAc 分布系数与溶液pH关系曲线的讨论：(1) 0 + 1= 1(2) pH = pKa 时； 0 = 1= 0.5(3) pH pKa 时； Ac- （0）为主第23页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一练习例：计算pH=5.0时，HAc溶液（0.1000mol/L） 中HAc和Ac-的分布系数及平衡浓度解：第24页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一(2)二元酸：以草酸（ H2C2O4）为例： 存在形式：H2C2O4 ； HC2O4-； C2O42-； （2） ；（1） ；（0）；

10、总浓度 c = H2C2O4+HC2O4- +C2O42- 2 = H2C2O4 / c = 1 / 1+HC2O4-/H2C2O4+C2O42-/H2C2O4 = 1 / 1+Ka1/H+ + Ka1Ka2/H+2 = H+2 / H+2+H+Ka1+Ka1Ka2 1 = H+Ka1 / H+2+H+Ka1+Ka1Ka2 0 = Ka1Ka2 / H+2+H+Ka1+Ka1Ka2 第25页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一Ka一定时，0 ，1和2与H+ 有关 a.pHpKa1时， H2C2O4为主b. pKa1 pH pKa2时， C2O4 2 -为主草酸分布系数与溶

11、液pH关系曲线的讨论：第26页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一（）三元酸：四种存在形式：H3PO4 ；H2PO4-；HPO42-；PO43-；分 布 系 数： 3 2 1 0以H3PO4为例：3 = 2 =1 =0 = H3A/c= H+3/MH2A-/c= H+2Ka1/MHA2-/c= H+Ka1Ka2/MA3-/c=Ka1Ka2Ka3/MM = H+3+H+2Ka1+H+Ka1Ka2+Ka1Ka2Ka3第27页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一（1）三个pKa相差较大，共存 现象不明显；（2）pH=4.7时， 2 =0.994 3 =1

12、= 0.003（3）pH=9.8时， 1=0.994 0 =2 = 0.003H3PO4为分布曲线的讨论：（ pKa1=2.12；pKa2=7.20pKa3=12.36第28页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一要点提示：1）分析浓度和平衡浓度是相互联系却又完全 不同的概念，两者通过联系起来2）对于任何酸碱性物质，满足 1+ 2 + 3 + - + n = 13）取决于Ka，Kb及H+ 的大小，与C无关4）大小能定量说明某型体在溶液中的分布 ， 由可求某型体的平衡浓度第29页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一4.3 酸碱溶液pH值的计算物料平衡 电

13、荷平衡 质子条件 化学平衡关系 H+的精确表达式 近似处理近似式 进一步近似处理最简式全面考虑、分清主次、合理取舍、近似计算第30页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一数量关系:物料平衡(MaterialBalance): 各物种的平衡浓度之和等于其分析浓度.电荷平衡(Charge Balance): 溶液中正离子所带正电荷的总数等于负 离子所带负电荷的总数.(电中性原则)质子条件(Proton Condition): 溶液中酸失去质子的数目等于碱得到质 子的数目 .第31页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一质子条件式的写法:(1) 先选零水准(大

14、量存在,参与质子转移的物质).(2) 将零水准得质子后的形式写在等式的左边,失质子后的形式写在等式的右边.(3) 有关浓度项前乘上得失质子数.第32页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一一、强酸强碱溶液pH值的计算1强酸（Ca ） HA H + + A - H2O H + + OH -当Ca 10-6 mol/L，忽略水的解离精确式近似式* 第33页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一2强碱（Cb ）精确式B + H + BH + H2O H + + OH 近似式*第34页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一二、弱酸弱碱溶液pH

15、值的计算1一元弱酸碱溶液（1）一元弱酸（Ca ）精确式*第35页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一近似式最简式*当（忽略酸的离解）且当（忽略水的离解）第36页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一（2）一元弱碱（Cb）最简式*近似式第37页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一2多元弱酸碱（1）多元弱酸：设二元酸分析浓度为Ca（2）多元弱碱：设二元弱碱分析浓度为Cb第38页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一三、两性物质溶液PH值的计算NaHANa H2PO4 Na2HPO4 第39页，共113页，2022年

16、，5月20日，19点48分，星期一四、缓冲溶液pH值的计算HA （浓度Ca）+ NaA（浓度Cb）第40页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一小结C和 i = 某种型体平衡浓度 / 分析浓度 = f（Ka，Kb， H+ ），与C无关 1+ 2 + 3 + - + n = 1 由定量说明某型体在溶液中的分布，计算其平衡浓度 第41页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一强酸强碱溶液的pH值弱酸弱碱溶液的pH值两性物质溶液的pH值缓冲溶液的pH值第42页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一4.4 酸碱指示剂酸碱指示剂的变色原理及变色范

17、围影响指示剂变色间隔的因素第43页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一4.4.1 作用原理 酸形和碱形具有不同的颜色甲基橙 Methyl Orange (MO)(CH3)2N(CH3)2N=N=N H=NNSO3-SO3-OH- H+ 红3.1-4.0(橙)-4.4黄pKa=3.4第44页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一甲基橙的x-pH图 0 2 4 6 8 pHpKa=3.4, pT=4.0(滴定指数) 红 橙 黄3.1 4.40.660.340.910.090.80.21.00.50.0 x第45页，共113页，2022年，5月20日，19点

18、48分，星期一常用单一酸碱指示剂MOMRPP3.1 4.44.0 pT4.4 6.25.0 pT=pKa8.0 9.69.0百里酚酞: 无色 9.4-10.0(浅蓝)-10.6蓝第46页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一酸碱指示剂的变色范围*讨论：Kin一定，H+决定比值大小，影响溶液颜色 HIn H + + In -酸式体碱式体第47页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一指示剂理论变色范围 pH = p Kin 1指示剂理论变色点 pH = p Kin ，In- =HIn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

19、变色越敏锐 例： pKa 理论范围 实际范围甲基橙 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 10.0 9.011.0 9.410.6第48页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一4.4.2 影响指示剂变色间隔的因素1.指示剂用量: 宜少不宜多, 看清颜色即可2. 温度: 温度影响pKa , 影响变色间隔, 一般应室温滴定3. 盐类: 离子强度影响pKa 第49页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一1指示剂的用量 尽量少加，否则终点不敏锐 指示剂本身为弱酸碱，多加

20、增大滴定误差变色点pH取决于酸、碱式体浓度的比值，与CHIn无关 变色点pH取决于CHIn ；CHIn 则pH，变色点酸移1）双色指示剂：甲基橙2）单色指示剂：酚酞 例：50100mL溶液中加入酚酞 23滴，pH=9变色 1520滴，pH=8变色第50页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一2温度的影响 T Kin 变色范围 ！注意：如加热，须冷却后滴定 例：甲基橙 180C 3.14.4 1000C 2.53.7 灵敏度3溶剂的影响 极性介电常数Kin 变色范围4滴定次序 无色有色，浅色有色例： 酸滴定碱 选甲基橙 碱滴定酸 酚酞第51页，共113页，2022年，5月20

21、日，19点48分，星期一4.5 酸碱滴定基本原理及指示剂选择酸碱滴定反应常数Kt强酸强碱的滴定一元弱酸（碱）的滴定多元酸（碱）的滴定第52页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一4.5.1 酸碱滴定反应常数KtH3O+ + OH- H2O+ H2OOH- + HA A- + H2OH3O+ + A- HA + H2O第53页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一讨论：水溶液中酸碱滴定反应完全程度取决于Kt大小 强酸强碱的反应程度最高 弱酸弱碱反应程度较差Kt大小取决于被滴定酸碱的Ka或Kb Ka或Kb是影响酸碱滴定的最重要因素第54页，共113页，202

22、2年，5月20日，19点48分，星期一4.5.2 强酸强碱的滴定强碱滴定强酸强酸滴定强碱H3O+ + OH- H2O+ H2O反应完全程度高第55页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一（一）强碱滴定强酸NaOH（0.1000mol/L）HCL（0.1000mol/L, 20.00mL）1滴定过程中pH值的变化2滴定曲线的形状3滴定突跃4影响滴定突跃的因素和指示剂的选择第56页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一1滴定过程中pH值的变化（1）Vb = 0：（2）Vb Va： SP前0.1% 时 ，加入NaOH 19.98mL第57页，共113页，202

23、2年，5月20日，19点48分，星期一（3）Vb = Va（SP）： （4）Vb Va ：SP后0.1%， 加入NaOH 20.02mL第58页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一2滴定曲线的形状滴定开始，强酸缓冲区，pH微小 随滴定进行 ，HCL ，pH渐 SP前后0.1%， pH ， 酸碱 pH=5.4 继续滴NaOH，强碱缓冲区，pH第59页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一3滴定突跃 滴定突跃：化学计量点前后0.1% 的变化引起pH值 突然改变的现象 滴定突跃范围：滴定突跃所在的范围 用途：利用滴定突跃指示终点第60页，共113页，2022

24、年，5月20日，19点48分，星期一4影响滴定突跃的因素和指示剂的选择影响因素：浓度 C，pH，可选指示剂多例：C10倍， pH2个单位选择原则： 指示剂变色点pH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）第61页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一讨论甲基橙（3.14.4）*3.45甲基红（4.46.2）*5.1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

25、） 0.01mol/L NaOH0.01mol/L HCL pH=5.38.7 选择甲基红，酚酞（差）第62页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一（二）强酸滴定强碱0.1000mol/L HCL标液 0.1000mol/L的 NaOH滴定曲线形状类似强碱滴定强酸，pH变化相反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，酚酞第63页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一4.5.3 一元弱酸（碱）的滴定强碱滴定弱酸 强酸滴定弱碱第64页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一（一）强碱滴定弱酸NaOH（0.1000mol

26、/L）HAc（0.1000mol/L , 20.00mL）1滴定过程中pH值的变化2滴定曲线的形状3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OH- + HA A- + H2O反应完全程度不高第65页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一1滴定过程中pH值的变化（1）Vb = 0 （2）Vb Va ：HAc + NaAc SP前0.1% 时 ，已加入NaOH 19.98mL第66页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一（3）Vb = Va ：HAc NaAc（4）Vb Va ：NaOH + NaAc SP后0.1% 时 ，已加入NaOH 2

27、0.02mL第67页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一2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）第68页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一3影响滴定突跃的因素和指示剂的选择影响因素：被滴定酸的性质，浓度 C一定， Ka，Kt，pH Ka一定，C，pH（滴定准确性越差） 指示剂的选择：pH =7.749.7，选碱性范围变色的酚酞，百里酚酞4弱酸能被准确滴定的判别式： Ca K

28、a 10-8第69页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一讨论Ca Ka 10-8 Ka ，酸性，pH Ka10-9时无法准确滴定 C ，pH，滴定准确性差第70页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一（二）强酸滴定弱碱HCL（0.1000mol/L）NH3H2O（0.1000mol/L,20.00mL）1. 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： （1）影响因素：被滴定碱的性质，浓度 （2）指示剂选择：pH =6.344.30， 选甲基橙，甲基红3弱碱能被准确滴定的判别式： Cb Kb 10-8H3O+ +

29、 A- HA + H2O 反应完全程度不高第71页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一讨论pH =6.344.30选甲基橙，甲基红第72页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一4.5.4 多元酸（碱）的滴定 多元酸碱被准确分步滴定的判别式：Ca Kai 10-8 或Cb Kbi 10-8 可以被准确滴定Kai / Kai+1 104 或Kbi / Kbi+1 104 可以被分步 准确滴定 （一）多元酸的滴定（二）多元碱的滴定第73页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一 H3PO4 H + H2PO4- Ka1= 10-2. 12

30、H2PO4- H + HPO42- Ka2= 10-7. 21 HPO42- H + PO43- Ka3= 10-12. 7（一）多元酸的滴定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74页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一1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 滴定第75页，共113页，2

31、022年，5月20日，19点48分，星期一2化学计量点pH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 酚酞，百里酚酞 溴甲酚绿+甲基橙 酚酞+百里酚酞第76页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一讨论根据变色点pH选择指示剂第一变色点 pH=4.66 选甲基橙，甲基红 溴甲酚绿+甲基橙 第二变色点 pH=9.94 选酚酞，百里酚酞 酚酞+百里酚酞第77页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一（二）多元碱的滴定HCL（0.1000m

32、ol/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第78页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一1. 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第79页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一2. 化学计量点pH值的计算和指示剂的选择（1）第一级CO32-被完全滴定

33、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 (H2CO3 饱和溶液，0.04mol/L）酚酞 甲基橙 第80页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一讨论根据变色点pH选择指示剂第一变色点 pH=8.37 选酚酞 第二变色点 pH=3.9 选甲基红第81页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一4.酸碱缓冲溶液缓冲作用 能够抵抗外加少量强酸、强碱或稍加稀释，其自身pH不发生显著变化的性质。缓冲溶液 具有缓冲作用的溶液第82页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一对溶液稀释过程pH变化

34、的控制HClNaAc-HAcPlots of pH vs. mL of water added to (a ) 0.500 mL of 0.100 mol . L-1 HCl and (b) 0.500 mL of a solution 0.100 mol . L-1 in both HAc and NaAc.第83页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一缓冲容量1L 溶液中引入强碱或强酸的 mol数与pH变化量的比值。第84页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一4.6.1 缓冲液的分类及选择原则分类控制H+参照标准液（校正仪器，如0.05 mol/L

35、 邻 苯二钾酸氢钾，25oC，pH=4.01)弱酸共轭碱HAcAc-弱碱+共轭酸NH3NH4+1.抗强酸、强碱；2.抗稀释高浓度的强酸或强碱1.抗强酸、强碱；2.不抗稀释第85页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一1.有较大的缓冲能力: c 较大(0.011molL-1);pHpKa, 即cacb11HAc NaAc : pKa=4.76 (pH 45.5)NH4OHNH3: pKb=4.75 (pH8 10 )(CH2)6N4 (CH2)6N4H+: pKb=8.87 (pH 4.5 6 )2.不干扰测定(EDTA滴定Pb2+,不用HAc-Ac-)。第86页，共113页

36、，2022年，5月20日，19点48分，星期一常用缓冲溶液 缓冲溶液pKa缓冲范围氨基乙酸+HCl2.351.53.0氯乙酸+NaOH2.8623.5甲酸+NaOH3.7734.5HAc+NaAc4.7645.5六次甲基四胺+HCl5.134.56.0H2PO4-+HPO42-7.216.58三羟甲基甲胺+HCl8.217.59硼砂(H3BO3+H2BO3-)9.248.510NH4+NH39.258.510第87页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一4.6.2 缓冲溶液的配制方法1.按比例加入HA和A(NaAc+HAc, NH4Cl+NH3);2.溶液中H+大, 加过量

37、A-, 溶液中OH-大, 加过量HA;3.溶液中有HA,可加NaOH中和一部分, 溶液中有A,可加HCl中和一部分;第88页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一配制缓冲溶液的计量方法方法1: (确定引入酸or碱)1.按所需pH求ca/cb: pH0=pKa+lg(cb /ca);2.按引入的酸(碱)量ca及pH变化限度计算ca和cb:3.据ca,cb及所需溶液体积配制溶液.第89页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一方法2: (确定引入酸or碱)1.分别计算pH0和pH1时的x(HA)、x(A)2.引入酸的量c(HCl)= x(HA)c总 (引入碱的

38、量c(NaOH)= x(A)c总) 求出c总3.pH0时 ca=c总x(HA) cb=c总x(A)第90页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一方法3: (引入酸碱均适用)1.根据引入的酸(碱)量求2.根据所需pH求总浓度c: =2.3cx0 x13.按x0与x1的比值配成总浓度为c的缓冲溶液.第91页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一例 欲制备200 mL pH=9.35 的NH3-NH4Cl缓冲 液，且使该溶液在加入1.0 mmol 的HCl或NaOH时， pH的改变不大于0.12单位，需用多少克NH4Cl和多少毫升1.0 mol/L氨水？解 p

39、Kb(NH3)=4.75又m(NH4Cl)=cx(NH4+) V M(NH4Cl)V(NH3)=c x(NH3) V /c(NH3)第92页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一0 2 4 6 8 10 12 14pH0.1000.0750.0500.0250.000pKa: 3, 5, 7, 9, 11五种弱酸c0.1mol/L, max=0.058Britton-Robinson缓冲溶液 (H3PO4-HAc-H3BO3)全域缓冲溶液-pH图第93页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一4. 酸碱滴定的应用 一、酸碱溶液的配制与标定 酸标准溶液 碱标

40、准溶液二、应用示例 直接滴定法测定药用NaOH溶液 间接滴定法测定铵盐和有机氮第94页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一4.7.1 酸碱溶液的配制与标定 （浓度0.011mol/L）1酸标准溶液 配制方法：间接法（HCL易挥发，H2SO4易吸湿） 标定方法基准物： 无水碳酸钠 易吸湿，3000C干燥1小时，干燥器中冷却 1：2反应 *pH 3.9 硼砂 易风化失水，湿度为60%密闭容器保存 1：2反应 *pH 5.1指示剂：甲基橙，甲基红第95页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一2碱标准溶液配制方法：浓碱法 （NaOH易吸收水和CO2，KOH较贵

41、）标定方法基准物 邻苯二甲酸氢钾 纯净，易保存，质量大 1：1反应 * pH 5.4 草酸 稳定 1：2反应 * pH 1.25* pH 4.29指示剂：酚酞第96页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一、应用示例（一）直接滴定法测定药用NaOH溶液 （混碱NaOH+Na2CO3）满足条件：CbKb10-8 双指示剂法 BaCL2法第97页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一1. 双指示剂法NaOH消耗HCL的体积为V1 - V2Na2CO3消耗HCL的体积为2V2过程： NaOH HCL / 酚酞 NaCL HCL /甲基橙 - Na2CO3 V1

42、NaHCO3 V2 H2O+CO2 第98页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一2. BaCL2法过程： HCL / 甲基橙，V1 CO2 + H2ONaOH + Na2CO3 NaOH + BaCO3 BaCL2 V2 HCL / 酚酞 NaCL + H2O第99页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一1. 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 NH4+ + H2BO3- H2BO3- + HCL CL- + H3BO3（甲基橙）（二）间接滴定法测定铵盐和有机氮第100页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一有机含氮化合物中氮的测定(蒸馏法)凯氏定氮装置消化样品浓H2SO4CuSO45H2OK2SO41.安全管 2.导管 3.汽水分离器 4.塞子 5.进样口 6.冷凝管 7.吸收瓶 8.隔热液套 9.反应管 10.蒸汽发生器第101页，共113页，2022年，5月20日，19点48分，星期一2. 甲醛法4NH4+ + 6HCHO (CH2)6N4H+ + 3H+ + 6H2O以酚酞