酸碱平衡和酸碱滴定PPT课件.ppt

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1、关于酸碱平衡与酸碱滴定关于酸碱平衡与酸碱滴定第一张，PPT共三十一页，创作于2022年6月滴定分析法的分类滴定分析法的分类标准溶液和基准物质标准溶液和基准物质滴定分析法基本概念滴定分析法基本概念化学计量点化学计量点(sp)Stoichiometric point滴定终点滴定终点(ep)End point指示剂（指示剂（In)终点误差终点误差(Et)滴定管滴定管滴定剂滴定剂被滴定溶液被滴定溶液第二张，PPT共三十一页，创作于2022年6月常用滴定分析仪器常用滴定分析仪器容量瓶容量瓶吸量吸量管管锥形瓶锥形瓶移液管移液管 酸式滴定管酸式滴定管烧烧杯杯量量筒筒 容容 量量 仪仪 器器第三张，PPT共三

2、十一页，创作于2022年6月 滴定分析对反应的要求和滴定方式滴定分析对反应的要求和滴定方式置换滴定：置换滴定：用用K2Cr2O7标定标定Na2S2O3(KI)KMnO4直接直接滴定滴定1.按一定的反应式定量进行按一定的反应式定量进行(99.9%以上以上)2.快快(或可加热、催化剂或可加热、催化剂)3.有适当的方法确定终点有适当的方法确定终点(指示剂指示剂)Zn2+NaOH 返滴定返滴定:Al+EDTA(过量过量)、间接滴定：间接滴定：Ca2+CaC2O4(s)H2C2O4CaCO3+HCl(过量过量)第四张，PPT共三十一页，创作于2022年6月8.5.1 酸碱指示剂酸碱指示剂一、一、变色原理

3、变色原理酸型和碱型具有不同的颜色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酸碱指示剂多是有机弱酸或有机弱碱 HInH+In 酸式体酸式体 碱式体碱式体 1/10 10 混合色混合色HIn/In-10 酸式色酸式色 1/10 碱式色碱式色第五张，PPT共三十一页，创作于2022年6月二、酸碱指示剂的变色范围二、酸碱指示剂的变色范围根据 PH=PKa-lgCHIn/CIn-指示剂理论变色范围指示剂理论变色范围 pH=p KHIn 1指示剂理论变色点指示剂理论变色点 pH=p KHIn 此时 In-=HInpH pH p Kp KInIn+1 +1 碱式色碱式色pH pH p K p

4、 KInIn1 1 酸式色酸式色 p Kp KInIn1 1 pH pH p Kp KInIn+1 +1 混合色混合色第六张，PPT共三十一页，创作于2022年6月注：注：实际与理论的变色范围有差别。深色比浅色灵敏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，变色越敏锐指示剂的变色范围越窄，变色越敏锐 例：例：例：例：pKpKa a 理论范围理论范围理论范围理论范围 实际范围实际范围实际范围实际范围甲基橙甲基橙甲基橙甲基橙 3.4 2.44.4 3.14.43.4 2.44.4 3.14.4甲基红甲基红甲基红甲基红 5.1 4.16.1 4.46.25.1 4.16.1 4

5、.46.2 酚酞酚酞酚酞酚酞 9.1 8.110.1 8.010.09.1 8.110.1 8.010.0百里酚酞百里酚酞百里酚酞百里酚酞 10.0 9.011.0 9.410.610.0 9.011.0 9.410.6第七张，PPT共三十一页，创作于2022年6月甲基橙甲基橙 Methyl Orange(MO)(CH3)2N(CH3)2N=N=N H=NNSO3-SO3-OH-H+红红3.1-4.0(橙橙)-4.4黄黄pKa=3.4第八张，PPT共三十一页，创作于2022年6月MOMRPP3.1 4.44.4 6.28.0 104.05.0 9.0常用酸碱指示剂常用酸碱指示剂(要记住要记住)

6、百里酚酞百里酚酞:无色无色 9.4-10.0(浅蓝浅蓝)-10.6蓝蓝第九张，PPT共三十一页，创作于2022年6月三、关于混合指示剂三、关于混合指示剂组成组成 1指示剂指示剂+惰性染料惰性染料 例：甲基橙例：甲基橙+靛蓝（紫色靛蓝（紫色绿色）绿色）2两种指示剂混合而成两种指示剂混合而成 例：溴甲酚绿例：溴甲酚绿+甲基红（酒红色甲基红（酒红色绿色）绿色）特点特点 变色间隔变色间隔(范围范围)变窄变窄,变色敏锐变色敏锐.5.0-5.1-5.2 暗红暗红 灰灰 绿绿 第十张，PPT共三十一页，创作于2022年6月使用指示剂的注意事项使用指示剂的注意事项使用指示剂的注意事项使用指示剂的注意事项1 1

7、指示剂的用量指示剂的用量指示剂的用量指示剂的用量 尽量少加，否则终点不敏锐尽量少加，否则终点不敏锐尽量少加，否则终点不敏锐尽量少加，否则终点不敏锐 指示剂本身为弱酸碱，多加增大滴定误差指示剂本身为弱酸碱，多加增大滴定误差指示剂本身为弱酸碱，多加增大滴定误差指示剂本身为弱酸碱，多加增大滴定误差2温度的影响温度的影响 T KT KIn In 变色范围变色范围 ！注意：如加热，须冷却后在注意：如加热，须冷却后在室温下室温下滴定滴定 3溶剂的影响溶剂的影响 极性极性介电常数介电常数KKInIn 变色范围变色范围4滴定次序滴定次序 无色无色有色，浅色有色，浅色深色深色 例：例：酸滴定碱酸滴定碱 选甲基橙

8、（选甲基橙（黄黄-橙橙)碱滴定酸碱滴定酸 选酚酞（无色选酚酞（无色红色红色）第十一张，PPT共三十一页，创作于2022年6月8.5.2 酸碱滴定曲线酸碱滴定曲线T%=99.9%(即加入即加入NaOH 19.98ml)时时:pH=4.302.滴定开始到滴定开始到sp前前:H+=c(HCl)(未中和未中和)1.滴定前滴定前:H+=c(HCl)=0.1molL-1 pH=1.001.强碱强碱(酸酸)滴定强酸滴定强酸(碱碱)NaOH(0.10mol/L)HCL(0.10mol/L,20.00mL)溶液溶液PH滴定百分数滴定百分数T%HH+=0.10(20.000.10(20.0019.98)19.98

9、)20.00+19.9820.00+19.98HH+=C Ca a(V(Va aV Vb b)V Va a+V+Vb b第十二张，PPT共三十一页，创作于2022年6月3.sp时时:H+=OH-pH=7.004.sp后后:OH-=c(NaOH)(过量过量)T%=100.1%(VT%=100.1%(VNaOHNaOH=20.02ml)=20.02ml)时时:pH=9.70OHOH-=0.10(20.020.10(20.0220.00)20.00)20.00+20.0220.00+20.02OHOH-=C Cb b(V(Vb bV Va a)V Va a+V+Vb b第十三张，PPT共三十一页，创

10、作于2022年6月VNaOHT%剩余剩余HCl过量过量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突突跃跃 滴定突跃：滴定突跃：化学计量点前后化学计量点前后0.1%0.1%的变化的变化 引起引起pHpH值突然改变的现象值突然改变的现象第十四张，PPT共三十一页，创作于2022年6月0.10molL-1 Na

11、OH0.10molL-1 HCl0.10molL-1 HCl0.10molL-1 NaOHpH1210864200 100 200%滴定百分数滴定百分数(T%)9.7 sp+0.1%4.3 sp-0.1%sp 7.0突突跃跃9.88.03.1*6.2*4.4PPMRMO滴定开始滴定开始,强酸缓冲区，强酸缓冲区，pHpH微小微小 随滴定进行随滴定进行 ，HCL HCL ，pHpH渐渐 SPSP前后前后0.1%0.1%，pH pH ，酸酸碱碱 pH=5.4 pH=5.4 继续滴继续滴NaOHNaOH，强碱缓冲区，强碱缓冲区，pHpH指示剂指示剂PP,MR,MO指示剂指示剂PP,MR第十五张，PPT

12、共三十一页，创作于2022年6月滴定突跃用途选择指示剂的原则滴定突跃用途选择指示剂的原则 指示剂变色点指示剂变色点pHpH处于处于滴定突跃滴定突跃范围内范围内 尽可能与化学计量点接近尽可能与化学计量点接近.影响滴定突跃的因素影响滴定突跃的因素影响因素：影响因素：标准溶液及被测物浓度标准溶液及被测物浓度 C C，突跃，突跃pHpH，可选指示剂，可选指示剂多多例：浓度增大例：浓度增大1010倍，突跃增加倍，突跃增加2 2个个pHpH单位单位第十六张，PPT共三十一页，创作于2022年6月不同浓度不同浓度的强碱滴定强酸的滴定曲线的强碱滴定强酸的滴定曲线NaOHHCl0 100 200%pH12108

13、64210.79.78.77.05.34.33.3PPMRMO5.04.49.06.24.43.1.01molL-1 0.1molL-1 1molL-1第十七张，PPT共三十一页，创作于2022年6月2.强碱强碱滴定滴定弱酸弱酸滴定曲线滴定曲线0.10molL-1NaOH0.10molL-1HAc 0 100 200 T%pH121086420 HAc Ac-Ac-+OH-突突跃跃6.24.43.19.78.77.74.3PPMRMOHAcHCl突跃处于弱碱性范围突跃处于弱碱性范围,只能选只能选酚酞酚酞作指示剂作指示剂.滴定前，曲线起点高滴定前，曲线起点高;滴定开始，滴定开始，Ac-，pH随滴

14、加随滴加NaOH，缓冲能力，缓冲能力，pH微小微小滴定近滴定近SP，HAc,缓冲能力缓冲能力，pHSP前后前后0.1%，酸度急剧变化，酸度急剧变化，pH=7.7 9.7SP后，后，pH逐渐逐渐（同强碱滴强酸）（同强碱滴强酸）第十八张，PPT共三十一页，创作于2022年6月弱酸能被准确滴定的判别式：弱酸能被准确滴定的判别式：Ca Ka 10-8 C C一定，一定，一定，一定，Ka，酸性，酸性，pH Ka 10-9时无法准确滴定时无法准确滴定 KaKa一定，一定，一定，一定，C ，pH，滴定准确性滴定准确性越越越越差差第十九张，PPT共三十一页，创作于2022年6月0.1molL-1HClNH30

15、.1molL-10 50 100 150 200%6.254.305.286.24.43.1pHNaOHNH3突跃处于突跃处于弱酸性弱酸性,选选甲基红甲基红或或甲基橙甲基橙作作指示剂指示剂.3.强酸强酸滴定滴定弱碱弱碱8.0第二十张，PPT共三十一页，创作于2022年6月多元酸被准确分步滴定的判别式多元酸被准确分步滴定的判别式1.被滴定的酸足够强被滴定的酸足够强,2.cKai10-8 可以被准确滴定可以被准确滴定2.lgKa足够大足够大,若允许若允许E Et t1%1%则需则需lglgK Ka a=4,=4,即即cKcKa ai i1010-8-8 且且 KaKai i/Ka/Kai+1i+1

16、10104 4 可以被分步准确滴定可以被分步准确滴定 第二十一张，PPT共三十一页，创作于2022年6月8.6 8.6 滴定方式和应用实例滴定方式和应用实例 8.6.1 8.6.1 直接滴定法直接滴定法 满足条件：满足条件：C Cb bK Kb b或或C Ca aK Ka a 1010-8-8应用示例：应用示例：混合碱的测定混合碱的测定 双指示剂法双指示剂法 BaCLBaCL2 2法法第二十二张，PPT共三十一页，创作于2022年6月1.双指示剂法双指示剂法NaOH消耗HCL的体积为V1-V2Na2CO3消耗HCL的体积为2V2 NaOH HCL/酚酞酚酞酚酞酚酞 NaCl HCL/甲基橙甲基

17、橙甲基橙甲基橙 -Na2CO3 V1 NaHCO3 V2 H2O+CO2%1002=msMV Cw(Na2CO3)Na2CO3%100)(21-=msMVVCw(NaOH)NaOH第二十三张，PPT共三十一页，创作于2022年6月有一碱溶液可能是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HCl V1 mL;继续以甲基橙为指示剂滴定到终点时消耗HCL V2 mL;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 第二十

18、四张，PPT共三十一页，创作于2022年6月解：混碱 NaOH 酚酞 NaCL 甲基橙 -NaHCO3 V1 NaHCO3 V2 CO2 Na2CO3 NaHCO3 CO2V1 0，V2 =0 NaOH V2 0，V1 =0 NaHCO3V1 V2 0 NaOH+Na2CO3 V2 V1 0 NaHCO3+Na2CO3 V1 =V2 Na2CO3第二十五张，PPT共三十一页，创作于2022年6月2.BaCL2法法 HCL/甲基橙甲基橙甲基橙甲基橙，V1 CO2+H2ONaOH+Na2CO3 NaOH+BaCO3 BaCL2 V2 HCL/酚酞酚酞酚酞酚酞 NaCL+H2O%1002=msMV

19、Cw(Na2CO3)Na2CO3%100)(21 -=2 msMVVCw(Na2CO3)NaOH第二十六张，PPT共三十一页，创作于2022年6月8.6.2 8.6.2 间接滴定法间接滴定法 应用示例：应用示例：铵盐中含氮量的测定蒸馏法蒸馏法甲醛法甲醛法第二十七张，PPT共三十一页，创作于2022年6月1.蒸馏法蒸馏法 aNH4+OH-NH3+H2O NH3 +HCL（定过量）NH4Cl HCL(过量）+NaOH NaCL+H2O加热bNHNH4 4+OH +OH-NHNH3 3+H+H2 2O O （甲基橙）（甲基橙）NHNH4 4BOBO2 2 +HCl+HCl H H2 2O O NHN

20、H4 4Cl+HCl+H3 3BOBO3 3 NH NH3 3+H+H3 3BOBO3 3 NHNH4 4+BO+BO2 2-%100=msMVCwNNHClHCl%100)(-=msMVCVCwNNNaOHNaOHHClHCl质量分数质量分数:第二十八张，PPT共三十一页，创作于2022年6月 NaOH 4NH4+6HCHO=(CH2)6N4H+3H+6H2O(质子化的六次甲基四胺质子化的六次甲基四胺pKa=5.155.15，可被准确滴定，可被准确滴定)2.甲醛法甲醛法(CH2)6N4H是极弱有机碱，所以是极弱有机碱，所以sp时溶液呈碱性，时溶液呈碱性，可选用可选用PP为指示剂为指示剂第二十九张，PPT共三十一页，创作于2022年6月几点说明：几点说明：无机铵盐：NH4CL，(NH4)2SO4 不能准确滴定 应用以上方法有机氮：凯氏定氮 消化(浓浓H2SO4,CuSO45H2O,K2SO4)+以上方法第三十张，PPT共三十一页，创作于2022年6月感感谢谢大大家家观观看看第三十一张，PPT共三十一页，创作于2022年6月