无机与分析化学教程 第四版 课件 第6章-2 酸碱滴定

第6章酸碱滴定Chapter6Acid-basetitration无机与分析化学

-2基本概念基本原理和应用整体认知目标6-1酸碱质子理论6-a各条件对酸碱平衡的影响6-A对未知酸碱试样的滴定分析计算、误差分析及方案设计6-2共轭酸碱对6-3KaKbKw6-4质子条件6-5pH近似计算6-6缓冲溶液6-7滴定分析6-b

酸碱滴定有关计算及误差分析6-8化学计量点滴定终点6-9标准溶液基准物质6-10酸碱滴定曲线6-11滴定突跃滴定条件6-12酸碱指示剂教学要点及层次基本原理滴定titration：将已知准确浓度的试剂溶液(标准溶液)通过滴定管burette滴加到被测物质的溶液中，使滴加的试剂与被测物质按照化学计量关系定量反应，然后根据标准溶液的浓度和用量计算被测物质含量的一种方法。6.4酸碱滴定分析acid-basetitrationanalysis3★标准溶液standardsolution：已知准确浓度的溶液★化学计量点stoichiometricpoint：加入的滴定剂与被滴定物质按照化学计量关系完全反应时的那一点。★滴定终点endpoint：通过某种途径和方法认为刚好定量完全反应而停止滴加标准溶液的那一点。

酸碱滴定基本原理与基本概念

4滴定终点与计量点不一定恰好符合，它们之间存在着的差别，称为“滴定误差”也叫“终点误差”。适用于滴定分析的化学反应必须具备如下几个条件：

1、反应必须按化学计量关系进行，不发生副反应。2、反应能定量地完成。反应越完全越好（K要大）

3、反应速率要快。

4、能找到比较简单而且可靠的确定终点的方法。

5酸碱滴定基本原理与基本概念（续）

根据化学反应的分类，滴定分析法可分为四类：

酸碱滴定法配位滴定法沉淀滴定法氧化还原滴定法直接法（直接配制法）准确称取（万分之一分析天平称取）物质,溶解,定量转移至容量瓶中,通过计算便得到其准确浓度。

间接法（标定法）粗配一定浓度的溶液，然后用基准物primarystandard标定,测定标准溶液的准确浓度。66标准溶液的获得

能采取直接法配制标准溶液物质叫基准物质（G.R.级）,它必须满足下列条件：

1、纯度必须大于99.9%。2、物质组成和化学式完全一致,包括结晶水。3、稳定,尤其是不易吸水,不易与空气中的物质反应。4、有较大的摩尔质量。摩尔质量大，所需的称量量就大，则称量的相对误差较小。7基准物质

标定NaOH的基准物质：H2C2O4C6H4COOKCOOH标定HCl的基准物质：无水Na2CO3Na2B4O7（硼砂）

滴定曲线titrationcurve：酸碱滴定过程中,溶液的pH值会随滴定液的滴入而改变,以pH为纵坐标,以滴定液的体积（或滴定百分率）为横坐标,将各点描在坐标图上并连成曲线,这条曲线叫滴定曲线

滴定突跃titrationjump：滴定过程中在化学计量点前后±0.1%相对误差范围内pH值变化（突变）称为滴定突跃。滴定曲线与滴定突跃

8NaOH滴定HCl9滴定曲线与滴定突跃（续）滴定突跃范围pH=4.30pH=9.70滴定突跃范围是选择指示剂的主要依据,只要在滴定突跃范围内发生颜色变化的指示剂都能确保误差<±0.1%化学计量点±0.1%范围内溶液的pH变化最大,称为滴定突跃滴定突跃范围与酸碱溶液浓度的关系1mol∙l-10.1mol·l-10.01mol∙l-1滴定剂和被测溶液的浓度越大,滴定突跃范围也越大。10滴定曲线与滴定突跃（续）一元酸能被强碱准确滴定的判据定为:

C·Ka>10-811酸碱滴定准确条件一元碱能被强酸准确滴定的判据定为:

C·Kb>10-8滴定突跃范围越大越好指示剂的变色范围越小越好

指示剂本身是弱的有机酸碱

酸式体和碱式体颜色明显不同溶液pH变化→指示剂结构改变→指示终点变化酸碱指示剂的变色原理酸碱指示剂和终点的判断12

HInH++In-酸式体碱式体KIn一定，[H+]决定比值大小，影响溶液颜色13酸碱指示剂和终点的判断（续）

指示剂理论变色点:pH=pKIn（[In-]=[HIn]）

指示剂理论变色范围:pH=pKIn±1甲基橙：偶氮类结构，酸滴碱时用。变色范围：3.1

4.4，黄色变橙色。14酸碱指示剂和终点的判断（续）酚酞：三苯甲烷类，碱滴酸时用。变色范围：8

10，无色变红色。15酸碱指示剂和终点的判断（续）选择指示剂的原则为：1、指示剂的变色范围和突跃区间一定要有交集。交集在化学计量点前时,要求指示剂完全变色,因为呈过渡色时有可能未进入突跃区间；交集在化学计量点后时,要求指示剂变成过渡色,因为完全变色时有可能己出了突跃区间。2、若化学计量点在指示剂的变色范围内,指示剂变色即为终点。16酸碱指示剂和终点的判断（续）

指示剂变色(酸式色

过渡色

碱式色)时，在滴定突跃pH范围内（距离化学计量点越近越好）6.3HCl滴定某碱,突跃范围为pH=4.6~3.1,化学计量点的pH=3.95,下列指示剂的选择及滴定终点的颜色均正确的是:A、甲基橙,橙色B、甲基橙,红色C、酚酞,无色D、酚酞,红色6.4HCl滴定某碱，突跃范围为pH=4.3~3.6，化学计量点的pH=3.95；且知溴甲酚绿的变色范围pH=4.0~5.6(黄~蓝,中间色为绿色)，酚酞的变色范围为pH=8.0~10.0(无色~红色)，下列指示剂的选择及滴定终点的颜色均正确的是：(A)溴甲酚绿,绿色(B)溴甲酚绿,黄色

(C)酚酞,无色(D)酚酞,红色

课堂练习17

混合碱由NaOH,Na2CO3,NaHCO3

的混合物组成，用HCl标准溶液滴定，采用双指示剂法：酚酞变色时用去HClV1(mL)，甲基橙变色时又用去HClV2(mL)混合碱的测定

18V1>V2:NaOH(V1-V2),Na2C03(2V2)V1<V2:Na2CO3(2V1),NaHCO3(V2-V1)V1=V2:则碱液只含Na2C03V1=0，V2>0:则碱液只含NaHCO3V2=0，V1>0:则碱液只含NaOH首先根据V1和V2的大小判断混合碱的组成

：19混合碱的测定（续）

混合碱组成为:

NaOH+Na2CO3

,反应为:NaOH+HCl

NaCl+H2ONa2CO3+HCl

NaHCO3+NaCl以上反应是以酚酞作指示剂，消耗HCl溶液V1(mL)。NaHCO3+HCl

NaCl+H2CO3

以上反应以甲基橙作指示剂，消耗HCl溶液V2(mL)。20混合碱的测定（续）

V1＞V2计算21混合碱的测定（续）

混合碱组成为:Na2CO3

+NaHCO3

测定反应为:Na2CO3+HCl

NaHCO3+NaCl

以上反应是以酚酞作指示剂，消耗HCl溶液V1(mL)。

NaHCO3+HCl

NaCl+H2CO3

以上反应是以甲基橙作指示剂，消耗HCl溶液V2(mL)。22混合碱的测定（续）

V1<V2计算23混合碱的测定（续）

例6-5混合碱0.6724g用0.2500mol/LHCl滴定,酚酞变色V1=25.36mL,甲基橙变色V2=36.37mL（总体积）,问组成和含量。24混合碱的测定（续）

解：因为25.36>36.37-25.36,为NaOH+Na2CO3混合物

设NaOH含量为xNa2CO3含量为y

0.6724x/MNaOH+0.6724y/MNa2CO3=0.2500×25.36/1000。0.6724x/MNaOH+0.6724y/（MNa2CO3/2）=0.2500×36.37/1000解得：x=0.4339=43.39%

y=0.2135=21.35

%

4位有效位数属于分析化学计算题，注意有效数字保留！6-9有工业硼砂1.0000g，用0.2000mol/L的HCL滴定至甲基橙变色，消耗24.50mL，计算试样中Na2B4O7·10H2O(381.37)的百分含量和以B2O3(69.62)和B(10.81)表示的百分含量。解：因为HCl:Na2B4O7:B2O3:B=2:1:2:4课堂练习（续）256-10称取混合碱试样0.4927g，用0.2136mol·L-1的H