酸碱平衡与酸碱滴定

关于酸碱平衡与酸碱滴定滴定分析法的分类标准溶液和基准物质滴定分析法基本概念化学计量点(sp)Stoichiometricpoint滴定终点(ep)Endpoint指示剂（In)终点误差(Et)滴定管滴定剂被滴定溶液第2页,共31页，2024年2月25日，星期天常用滴定分析仪器容量瓶吸量管锥形瓶移液管酸式滴定管烧杯量筒容量仪器第3页,共31页，2024年2月25日，星期天

滴定分析对反应的要求和滴定方式置换滴定：用K2Cr2O7标定Na2S2O3(KI)

KMnO4直接滴定1.按一定的反应式定量进行(99.9%以上)2.快(或可加热、催化剂)3.有适当的方法确定终点(指示剂)Zn2+NaOH返滴定:

Al+EDTA(过量)、间接滴定：Ca2+CaC2O4(s)H2C2O4CaCO3+HCl(过量)第4页,共31页，2024年2月25日，星期天8.5.1酸碱指示剂一、变色原理——酸型和碱型具有不同的颜色.

酸碱指示剂多是有机弱酸或有机弱碱

HInH+In－＋

酸式体 碱式体1/10～10混合色[HIn]/[In-]≥10酸式色≤1/10碱式色第5页,共31页，2024年2月25日，星期天二、酸碱指示剂的变色范围根据PH=PKaθ-lg[CHIn/CIn-]指示剂理论变色范围

pH=pKHIn±1指示剂理论变色点

pH=pKHIn

此时[In-]=[HIn]pH≥

pKIn+1→碱式色pH≤pKIn－1→酸式色

pKIn－1≤pH≤

pKIn+1→混合色第6页,共31页，2024年2月25日，星期天注：

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，变色越敏锐

例：

pKa

理论范围

实际范围甲基橙

3.42.4~4.43.1~4.4甲基红

5.14.1~6.14.4~6.2

酚酞

9.18.1~10.18.0~10.0百里酚酞

10.09.0~11.09.4~10.6第7页,共31页，2024年2月25日，星期天甲基橙

MethylOrange(MO)(CH3)2N—(CH3)2N=—N=N—

H=N—N——SO3-—SO3-OH-H++

红3.1-----4.0(橙)------4.4黄pKa=3.4第8页,共31页，2024年2月25日，星期天MOMRPP3.14.44.46.28.0104.05.09.0常用酸碱指示剂(要记住)百里酚酞:无色9.4-----10.0(浅蓝)------10.6蓝第9页,共31页，2024年2月25日，星期天三、关于混合指示剂组成

1．指示剂+惰性染料例：甲基橙+靛蓝（紫色→绿色）

2．两种指示剂混合而成例：溴甲酚绿+甲基红（酒红色→绿色）特点变色间隔(范围)变窄,变色敏锐.

5.0----5.1-----5.2

暗红

灰

绿

第10页,共31页，2024年2月25日，星期天使用指示剂的注意事项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，多加增大滴定误差2．温度的影响

T→KIn→变色范围！注意：如加热，须冷却后在室温下滴定

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→深色例：酸滴定碱→选甲基橙（黄-橙)碱滴定酸→选酚酞（无色→红色）第11页,共31页，2024年2月25日，星期天8.5.2酸碱滴定曲线T%=99.9%

(即加入NaOH19.98ml)时:pH=4.302.滴定开始到sp前:[H+]=c(HCl)(未中和)1.滴定前:[H+]=c(HCl)=0.1mol·L-1pH=1.001.强碱(酸)滴定强酸(碱)

NaOH(0.10mol/L)→HCL(0.10mol/L,20.00mL)溶液PH~滴定百分数T%[H+]=0.10×(20.00－19.98)20.00+19.98[H+]=Ca(Va－Vb)Va+Vb第12页,共31页，2024年2月25日，星期天3.sp时:[H+]=[OH-]pH=7.004.sp后:[OH-]=c(NaOH)(过量)T%=100.1%(VNaOH=20.02ml)时:pH=9.70[OH-]=0.10×(20.02－20.00)20.00+20.02[OH-]=Cb(Vb－Va)Va+Vb第13页,共31页，2024年2月25日，星期天VNaOHT%剩余HCl过量NaOHpH0.00020.01.0018.0090.02.002.2819.8099.00.203.0019.9899.90.024.3020.00100.00.000.007.0020.02100.10.029.7020.20101.00.2010.7022.00110.02.0011.6840.00200.020.0012.52突跃

滴定突跃：化学计量点前后0.1%的变化引起pH值突然改变的现象第14页,共31页，2024年2月25日，星期天0.10mol·L-1

NaOH↓0.10mol·L-1

HCl0.10mol·L-1

HCl↓0.10mol·L-1

NaOHpH1210864200100200%滴定百分数(T%)9.7sp+0.1%4.3sp-0.1%sp

7.0突跃9.88.03.1*6.2*4.4PPMRMO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↓指示剂PP,MR,MO指示剂PP,MR第15页,共31页，2024年2月25日，星期天滴定突跃用途－－选择指示剂的原则指示剂变色点pH处于滴定突跃范围内尽可能与化学计量点接近.

影响滴定突跃的因素影响因素：标准溶液及被测物浓度

C↑，突跃pH↑，可选指示剂↑多例：浓度增大10倍，突跃增加2个pH单位第16页,共31页，2024年2月25日，星期天不同浓度的强碱滴定强酸的滴定曲线NaOH↓HCl0100200%

pH1210864210.79.78.77.05.34.33.3PPMRMO5.04.49.06.24.43.1.01mol·L-1

0.1mol·L-1

1mol·L-1第17页,共31页，2024年2月25日，星期天2.强碱滴定弱酸滴定曲线0.10mol·L-1NaOH↓0.10mol·L-1HAc

0100200T%pH121086420HAcAc-Ac-+OH-突跃6.24.43.19.78.77.74.3PPMRMOHAcHCl突跃处于弱碱性范围,只能选酚酞作指示剂.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↓↓，⊿pH↑↑SP前后0.1%，酸度急剧变化，

⊿pH=7.7～9.7SP后，⊿pH逐渐↓（同强碱滴强酸）第18页,共31页，2024年2月25日，星期天弱酸能被准确滴定的判别式：

Ca•Ka≥10-8

C一定，Ka↑，酸性↑，⊿pH↑Ka﹤10-9时无法准确滴定

Ka一定，

C↓，⊿pH↓，滴定准确性越差第19页,共31页，2024年2月25日，星期天0.1mol·L-1HClNH30.1mol·L-1050

100150200%

6.254.305.286.24.43.1pHNaOHNH3突跃处于弱酸性,选甲基红或甲基橙作指示剂.3.强酸滴定弱碱8.0第20页,共31页，2024年2月25日，星期天多元酸被准确分步滴定的判别式被滴定的酸足够强,

cKai≥10-8可以被准确滴定△lgKa足够大,若允许Et≈1%

则需△lgKa=4,

即cKai≥10-8

且Kai/Kai+1≥104

可以被分步准确滴定第21页,共31页，2024年2月25日，星期天8.6滴定方式和应用实例8.6.1直接滴定法满足条件：Cb•Kb或Ca•Ka＞10-8应用示例：混合碱的测定双指示剂法

BaCL2法第22页,共31页，2024年2月25日，星期天1.双指示剂法NaOH消耗HCL的体积为V1-V2Na2CO3消耗HCL的体积为2V2

NaOHHCL/酚酞

NaClHCL/甲基橙

-------Na2CO3V1NaHCO3V2H2O+CO2%1002×=msMVCw(Na2CO3)Na2CO3%100)(21×-=msMVVCw(NaOH)NaOH第23页,共31页，2024年2月25日，星期天有一碱溶液可能是NaOH，NaHCO3，Na2CO3或以上几种物质混合物,用HCl标准溶液滴定,以酚酞为指示剂滴定到终点时消耗HClV1mL;继续以甲基橙为指示剂滴定到终点时消耗HCLV2mL;由以下V1和V2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第24页,共31页，2024年2月25日，星期天解：混碱NaOH酚酞NaCL甲基橙------NaHCO3V1NaHCO3V2CO2Na2CO3NaHCO3CO2V1>

0，V2=0NaOHV2>

0，V1=0NaHCO3V1>V2>0NaOH+Na2CO3V2>V1>0NaHCO3+Na2CO3V1=V2Na2CO3第25页,共31页，2024年2月25日，星期天2.BaCL2法

HCL/甲基橙，V1CO2+H2ONaOH+Na2CO3

NaOH+BaCO3↓

BaCL2

V2

HCL/酚酞

NaCL+H2O%1002×=msMVCw(Na2CO3)Na2CO3%100)(21×-=2msMVVCw(Na2CO3)NaOH第26页,共31页，2024年2月25日，星期天8.6.2间接滴定法应用示例：铵盐中含氮量的测定蒸馏法甲醛法第27页,共31页，2024年2月25日，星期天1.蒸馏法

a．NH4++OH-NH3↑+H2ONH