酸碱平衡和酸碱滴定.ppt

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1、酸碱平衡和酸碱平衡和 酸碱滴定酸碱滴定 第8 章上页上页下页下页目录目录返回返回本章教学要求1.熟悉弱酸、弱碱水溶液的质子转移平衡。熟悉弱酸、弱碱水溶液的质子转移平衡。2.了解水溶液中酸碱各种组分的分布系数概念。了解水溶液中酸碱各种组分的分布系数概念。3.掌握各类酸、碱及缓冲溶液掌握各类酸、碱及缓冲溶液pH的计算方法。的计算方法。4.了解各类离子与水的作用机理。了解各类离子与水的作用机理。5.了解酸碱指示剂的作用原理、变色点和变色范围了解酸碱指示剂的作用原理、变色点和变色范围等概念。等概念。6.掌握强酸（碱）滴定强碱（酸）或弱碱（酸）的掌握强酸（碱）滴定强碱（酸）或弱碱（酸）的滴定曲线、滴定突

2、跃大小及其影响因素、指示剂滴定曲线、滴定突跃大小及其影响因素、指示剂的选择原则。的选择原则。7.了解滴定方式及应用实例。了解滴定方式及应用实例。上页上页下页下页目录目录返回返回8.3 水解水解 Hydrolysis8.1弱酸、弱碱水溶液的质子转移平衡弱酸、弱碱水溶液的质子转移平衡The transfer equilibrium of the proton in weak acid and base aqueous solution8.2计算溶液的计算溶液的H3O+浓度的精确式、近似浓度的精确式、近似式和最简式式和最简式Exact formula,approximation formula an

3、d simplest formula of calculating c(H3O+)in solution8.4缓冲溶液缓冲溶液Buffer solution8.5 酸碱滴定原理酸碱滴定原理Principle of acid-base titration8.6滴定方式和应用实例滴定方式和应用实例Titration methods and application examples上页上页下页下页目录目录返回返回8.1.1一元弱酸和弱碱一元弱酸和弱碱的质子转移平衡的质子转移平衡 The transfer equilibrium of the proton of monobasic weak acid

4、 and base8.1.2二元弱酸和弱碱二元弱酸和弱碱的质子转移平衡的质子转移平衡 The transfer equilibrium of the proton of bibasic weak acid and base8.1弱酸、弱减水溶液的质子转移弱酸、弱减水溶液的质子转移平衡平衡The transfer equilibrium of the proton in weak acid and base aqueous solutions上页上页下页下页目录目录返回返回8.1.1一元弱酸和弱碱一元弱酸和弱碱的质子转移平衡的质子转移平衡 本章讨论自始至终围绕溶液中本章讨论自始至终围绕溶液中c(

5、H3O+)和和c(OH-)的计算的计算方法进行。方法进行。物料平衡物料平衡电荷平衡电荷平衡质子条件质子条件c(H+)的精确表达式的精确表达式近似式近似式最简式最简式化学平衡关系化学平衡关系近似处理近似处理进一步近似处理进一步近似处理Proton Condition:溶液中溶液中酸失去质酸失去质子的数目子的数目等于碱得等于碱得到质子的到质子的数目数目。Material Balance:各物种各物种的平衡浓的平衡浓度之和等度之和等于其分析于其分析浓度。浓度。Charge Balance:溶液中正溶液中正离子所带正离子所带正电荷的总数电荷的总数等于负离子等于负离子所带负电荷所带负电荷的总数。的总数。

6、上页上页下页下页目录目录返回返回酸碱平衡酸碱平衡(即质子转移平衡即质子转移平衡)中酸离解出的质子数中酸离解出的质子数等于碱得到的质子数。等于碱得到的质子数。1.1.质子转移平衡质子转移平衡质子条件式的写法质子条件式的写法(1)先选零水准先选零水准(大量存在大量存在,参与质子转移的物质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将零水准得质子后的形式写在等式的左边,失质失质子后的形式写在等式的右边。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。有关浓度项前乘上得失质子数。上页上页下页下页目录目录返回返回对醋酸水溶液：对醋酸水溶液：酸酸碱碱酸酸碱碱HAc+H2OH

7、3O+Ac-H2O+H2OH3O+OH-质子条件为质子条件为c(H3O+)=c(Ac-)+c(OH-)零水准零水准(Zero Level):H2O,HA质子转移：质子转移：得失质子数相等得失质子数相等:c(H3O+)=c(A-)+c(OH-)上页上页下页下页目录目录返回返回水溶液中布朗斯特酸水溶液中布朗斯特酸(HB)的平衡常数为：的平衡常数为：当当HB的的浓浓度度不不是是很很低低而而酸酸度度又又较较弱弱时时，则则计计算算弱弱酸酸水溶液中氢离子浓度的公式：水溶液中氢离子浓度的公式：2.2.一元弱酸的质子转移平衡一元弱酸的质子转移平衡上页上页下页下页目录目录返回返回计算弱碱溶液中计算弱碱溶液中OH

8、-离子浓度的公式：离子浓度的公式：3.3.一元弱碱的质子转移平衡一元弱碱的质子转移平衡布朗斯特碱与水之间存在类似的平衡：布朗斯特碱与水之间存在类似的平衡：B+H2OHB+OH-上页上页下页下页目录目录返回返回Question 1Question 1Solution将题给条件代入式将题给条件代入式c(H3O+)/moldm-3=3.710-3pHlgc(H3O+)/moldm-3lg(3.710-3)2.43乳乳酸酸(CH3CHOHCOOH，存存在在于于酸酸奶奶之之中中)大大量量用用于于毛毛纺纺工工业业(染染色色)和和鞣鞣革革工工业业(中中和和石石灰灰),其其=1.3710-4(25)，试试计计

9、算算0.10moldm-3乳酸水溶液的乳酸水溶液的pH。上页上页下页下页目录目录返回返回Question 2Question 2某某弱弱碱碱B的的摩摩尔尔质质量量为为125gmol-1，在在25时时取取0.500g溶溶于于50.00cm3水水中中，所所得得溶溶液液的的pH为为11.30，试计算，试计算B的的。Solution(1)求浓度求浓度c0(B):c0(B)=0.0800moldm-30.500g125gmol-150.0010-3dm3(2)求求c(OH-):pOH14.00pH14.0011.302.70c(OH-)/moldm-32.010-3(3)求求:=5.010-50.080

10、0(2.010-3)2上页上页下页下页目录目录返回返回Question 3Question 3已知羟氨盐的已知羟氨盐的p 5.96，求羟氨的求羟氨的。Solution弱碱羟氨弱碱羟氨NH2OH在水溶液中的平衡如下：在水溶液中的平衡如下：NH2OH+H2ONH3OH+OH-题目题目给出的是共轭酸给出的是共轭酸NH3OH+质子转移反应的质子转移反应的p ：NH3OH+H2ONH2OH+H3O+p =5.96可先求得羟氨的可先求得羟氨的p ，然后求然后求：p 14.005.968.049.110-9上页上页下页下页目录目录返回返回8.1.2二元弱酸二元弱酸的质子转移平衡的质子转移平衡1.质子转移是分

11、步进行的质子转移是分步进行的。如氢硫酸在水溶液中的平衡：。如氢硫酸在水溶液中的平衡：H2S+H2OHS-+H3O+=1.3210-7HS-+H2OS2-+H3O+=7.110-15 2.一般情况下，各级离解常数之间的关系为：一般情况下，各级离解常数之间的关系为：,溶液中的溶液中的H3O+主要来自第一步反应；主要来自第一步反应；如果如果 ，计算计算c c(H3O+)时可只考虑第一步离解即时可只考虑第一步离解即按一元弱酸的质子转移平衡处理。按一元弱酸的质子转移平衡处理。3.总反应的离解常数等于各级离解常数之乘积。总反应的离解常数等于各级离解常数之乘积。上页上页下页下页目录目录返回返回Questio

12、n 4Question 4已已知知氢氢硫硫酸酸和和盐盐酸酸的的混混合合溶溶液液中中的的c(H3O+)为为0.30 moldm-3，而而c(H2S)为为0.10moldm-3，试计算溶液中试计算溶液中S2-的浓度。的浓度。Solution想一想，这个题能给我们什么启示？想一想，这个题能给我们什么启示？所以所以 c(S2-)/moldm-3=1.010-219.410-220.1(0.3)2H2S在水溶液中的总反应在水溶液中的总反应为：为：H2S+2H2OS2-+2H3O+则则=9.410-22上页上页下页下页目录目录返回返回8.2计算溶液的计算溶液的H3O+浓度的精确浓度的精确式、近似式和最简式

13、式、近似式和最简式Exact formula,approximation formula and simplest formula of calculating to c(H3O+)in solutions上页上页下页下页目录目录返回返回1.1.分析浓度与平衡浓度分析浓度与平衡浓度分析浓度分析浓度(Analytical concentration)：一定体积溶液中一定体积溶液中含含某种物质的量，包括已离解和未离解两部分某种物质的量，包括已离解和未离解两部分,也称也称总浓度。总浓度。平衡浓度（平衡浓度（Equilibrium concentration）：）：溶解到平衡时溶解到平衡时溶液中存在的

14、各组分的物质的量浓度。溶液中存在的各组分的物质的量浓度。2.2.酸（碱）的浓度与酸度（碱度）酸（碱）的浓度与酸度（碱度）酸的浓度指单位体积溶液中所含某种酸的物质的量酸的浓度指单位体积溶液中所含某种酸的物质的量（mol），），包括未解离的和已解离的酸的浓度。酸度是包括未解离的和已解离的酸的浓度。酸度是指溶液中指溶液中H+的浓度或活度，常用的浓度或活度，常用pH表示。表示。上页上页下页下页目录目录返回返回各各型型体体的的的的平平衡衡浓浓度度在在总总浓浓度度中中占占有有的的分分数数叫叫做做那那个个型型体体的的分分布布系系数数(distributioncoefficient，符符号号为为)，显显然系统

15、中各型体分配系数之和应为然系统中各型体分配系数之和应为1：(HAc)+(Ac-)=13.分布系数分布系数（Distribution coefficient)（1 1）一元酸溶液一元酸溶液如如HAc：HAc，Ac-上页上页下页下页目录目录返回返回（2）二元酸溶液二元酸溶液如草酸：如草酸：H2C2O4，上页上页下页下页目录目录返回返回（3 3）多元酸溶液多元酸溶液例如例如磷酸：磷酸：上页上页下页下页目录目录返回返回质子条件和质子条件和pH的计算的计算 选好质子参考水准。通常是原始的酸碱组分及水。选好质子参考水准。通常是原始的酸碱组分及水。写出质子参考水准得到质子后的产物和失去质子后的产写出质子参考

16、水准得到质子后的产物和失去质子后的产物，即得到质子条件。物，即得到质子条件。在处理多元酸碱时应注意浓度前的系数。在处理多元酸碱时应注意浓度前的系数。在质子条件中不应出现作为质子参考水准的物质在质子条件中不应出现作为质子参考水准的物质,因为因为这些物质不管失去质子或是接受质子都不会生成它本身。这些物质不管失去质子或是接受质子都不会生成它本身。上页上页下页下页目录目录返回返回1.精确式精确式由质子条件知由质子条件知c(H3O+)=c(Ac-)+c(OH-)即即整理得：整理得：上页上页下页下页目录目录返回返回2.近似式近似式实际上，经整理这是一元二次方程的求根公式：实际上，经整理这是一元二次方程的求

17、根公式：若若 c(HB)/moldm-320 时时，如如果果忽忽略略项项，引引入入的的误误差差5。如如果果误误差差允允许许达达到到5，则则可可进进行行这这种忽略。此时种忽略。此时,上页上页下页下页目录目录返回返回3.最简式最简式若若平平衡衡溶溶液液中中的的c(H3O+)远远小小于于酸酸的的起起始始浓浓度度c0(HB)，即即c0(HB)c(H3O+)c0(HB)，则近似式可进一步简化为则近似式可进一步简化为:附加的判断标准：附加的判断标准：误差误差5c0(HB)/moldm-3 500上页上页下页下页目录目录返回返回精确式精确式:近似式近似式:最简式最简式:上页上页下页下页目录目录返回返回Que

18、stion 5Question 5Solution氯氯乙乙酸酸CH2ClCOOH的的为为1.4010-3.试试计计算算c0(CH2ClCOOH)=0.10moldm-3时时该该酸酸水水溶液的溶液的pH。由于由于c0(CH2ClCOOH)/moldm-3 =0.101.4010-320c0(CH2ClCOOH)/moldm-3/=0.10/1.4010-3=71,说明说明 给出质子的倾向更强些，给出质子的倾向更强些，解离解离大于水解，大于水解，NaH2PO4溶液显弱酸性溶液显弱酸性,说明说明结合质子的倾向更强些，解结合质子的倾向更强些，解离小于水解，离小于水解，Na2HPO4溶液显弱碱性溶液显弱

19、碱性上页上页下页下页目录目录返回返回(4)(4)弱酸和弱碱生成的盐的水解弱酸和弱碱生成的盐的水解 上页上页下页下页目录目录返回返回(5)影响盐水解的因素影响盐水解的因素盐及其水解产物的性质，如盐及其水解产物的性质，如Al2S3,(NH4)2S完全水解完全水解盐的浓度：盐的浓度：c盐盐,水解度增大水解度增大溶液的酸碱度溶液的酸碱度加入加入HAc或或NaOH，平衡向左移动，水解度减小平衡向左移动，水解度减小温度温度水解反应为吸热反应，水解反应为吸热反应，0，T,平衡向吸平衡向吸热方向移动，热方向移动，T，水解度增大水解度增大.上页上页下页下页目录目录返回返回8.3.3水解常数和盐溶液的水解常数和盐

20、溶液的pH水水解解常常数数显显然然就就是是离离子子酸酸的的质质子子转转移移平平衡衡常常数数或或离离子子碱碱的的质质子子转转移移平平衡衡常常数数 。阳阳离离子子NH4+的的和和阴阴离子离子Ac-的的 分别为分别为:上页上页下页下页目录目录返回返回Question 6Question 6已知已知 (HCN)=6.210-10,计算计算c(KCN)=0.10moldm-3的溶液中的溶液中OH-离子的离子的浓度和溶液的浓度和溶液的pH。SolutionpOHlg(1.310-3)2.89pH14.00pOH11.11计算结果表明该盐溶液显碱性。计算结果表明该盐溶液显碱性。c(OH-)/moldm-3=

21、1.310-3CN-+H2OHCN+OH-上页上页下页下页目录目录返回返回阴、阳离子同时发生水解时盐阴、阳离子同时发生水解时盐溶液溶液pH的计算的计算水解总反应是下述三个反应之和：水解总反应是下述三个反应之和：NH4+H2OH3O+NH3Ac-+H2OHAc+OH-+)H3O+OH-2H2ONH4+Ac-NH3+HAc上页上页下页下页目录目录返回返回Question 7Question 7Solution即：即：c(HCN)=c(NH3)=5.010-3moldm-3 试计算试计算NH4CN盐溶液盐溶液(c0=0.010moldm-3)的的pH。已知已知 =6.210-10,=1.610-5。

22、上页上页下页下页目录目录返回返回8.4.1缓冲溶液的概念缓冲溶液的概念8.4.2缓冲溶液缓冲溶液pH值的计算值的计算8.4.3缓冲溶液的选择和配制原则缓冲溶液的选择和配制原则8.4缓冲溶液缓冲溶液Buffer solution上页上页下页下页目录目录返回返回50mLHAcNaAcc(HAc)=c(NaAc)=0.10moldm-3pH=4.74缓冲溶液的特性：缓冲溶液的特性：向缓冲溶液中加入少量强酸或强碱或将向缓冲溶液中加入少量强酸或强碱或将溶液适当稀释，而溶液本身溶液适当稀释，而溶液本身pH能保持相对稳定能保持相对稳定1.缓冲溶液的概念缓冲溶液的概念加入加入1滴滴(0.05ml)1moldm

23、-3HCl加入加入1滴滴(0.05ml)1moldm-3NaOH50ml纯水纯水pH=7pH=4.75pH=3pH=11pH=4.73上页上页下页下页目录目录返回返回3.缓冲溶液缓冲溶液pH的计算的计算2.缓冲溶液的缓冲原理缓冲溶液的缓冲原理对对HAcNaAc溶液：溶液：上页上页下页下页目录目录返回返回(1)混合溶液中混合溶液中HAc和和NaAc的浓度均为的浓度均为0.10moldm-3，试计算该溶液的试计算该溶液的pH。(2)于体积为于体积为1dm3的该溶液中加入的该溶液中加入0.005molNaOH(假定体积不变假定体积不变)，溶液的，溶液的pH是多少是多少?(3)于于1dm3纯水中加入纯

24、水中加入0.005molNaOH(假定体积假定体积不变不变)，溶液的，溶液的pH是多少是多少?Question 8 Question 8 Solution（1）pHlg(1.810-5)lg(0.10/0.10)=4.76（2）pHlg(1.810-5)lg(0.095/0.105)=4.80（3）pHpOH=14.00+lg(0.005)=11.70上页上页下页下页目录目录返回返回计算缓冲溶液计算缓冲溶液pH有精确式、近似式和最简式吗？有精确式、近似式和最简式吗？有。但作为控制酸度的缓冲溶液，对计算结果要求不有。但作为控制酸度的缓冲溶液，对计算结果要求不十分精确，近似计算足矣。十分精确，近似

25、计算足矣。对弱酸及其共轭碱组成的缓冲系统和弱碱及其共轭酸对弱酸及其共轭碱组成的缓冲系统和弱碱及其共轭酸组成的缓冲系统进行计算时分别使用下列通式组成的缓冲系统进行计算时分别使用下列通式上页上页下页下页目录目录返回返回Question 9Question 9欲欲使使甲甲酸酸(HCOOH)与与甲甲酸酸钠钠(HCOONa)组组 成成 pH=3.80的的 缓缓 冲冲 溶溶 液液，c(HCOO-)与与c(HCOOH)的比值应是多少？的比值应是多少？(甲酸的甲酸的=1.7710-4)SolutionpH=3.80，c(H3O+)1.610-4moldm-3 1.610-4=(1.7710-4)c(HCOOH

26、)/moldm-3c(HCOO-)/moldm-3=1.1c(HCOO-)/moldm-31.7710-41.6010-4c(HCOOH)/moldm-3HCOOH+H2OHCOO-+H3O+上页上页下页下页目录目录返回返回4.缓冲溶液的缓冲容量缓冲溶液的缓冲容量 缓冲容量缓冲容量(Buffer capacity)指指缓冲溶液的缓冲能力缓冲溶液的缓冲能力。不同缓冲溶液有其各自的不同缓冲溶液有其各自的缓冲范围缓冲范围(Buffer range),缓冲范缓冲范围是指能够起缓冲作用的围是指能够起缓冲作用的pH区间。区间。对对弱弱酸酸-共共轭轭碱碱组组成成的的有有效效缓缓冲冲溶溶液液，c(酸酸)/c(

27、共共轭轭碱碱)的比值应处于的比值应处于1/10和和10/1之间：之间：同样，对弱碱同样，对弱碱-共轭酸组成的有效缓冲溶液也有：共轭酸组成的有效缓冲溶液也有：上页上页下页下页目录目录返回返回缓缓冲冲溶溶液液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-1KH2PO4+0.025molkg-1Na2HPO46.865硼砂硼砂(0.010molkg-1)9.180饱和氢氧化钙饱和氢氧化钙12.454常用标准缓冲溶液常用标准缓冲溶液上页上页下页下页目录目录返回返回缓冲溶液缓冲溶液pK

28、a缓冲范围缓冲范围氨基乙酸氨基乙酸+HCl2.351.53.0氯乙酸氯乙酸+NaOH2.8623.5甲酸甲酸+NaOH3.7734.5HAc+NaAc4.7645.5六次甲基四胺六次甲基四胺+HCl5.134.56.07.216.58三羟甲基甲胺三羟甲基甲胺+HCl8.217.59硼砂硼砂9.248.510NH4+NH39.258.510上页上页下页下页目录目录返回返回Question 10Question 10人体内的血液是怎样起到缓冲作用的人体内的血液是怎样起到缓冲作用的?Solution肾和肺是支配肾和肺是支配缓冲体系的两个重要器官。缓冲体系的两个重要器官。缓冲作用涉及以下两个重要平衡缓

29、冲作用涉及以下两个重要平衡:H+(aq)+H2CO3(aq)CO2(g)+H2O(l)HbH+O2HbO2+H+人人的的血血液液呈呈微微碱碱性性,pH的的正正常常值值应应在在7.357.45之之间间。血血液液的的缓缓冲冲作作用用主主要要是是靠靠体体系系完完成成的的。正正常常血血浆浆中中 和和H2CO3的的浓浓度度分分别别约约为为0.024moldm-3和和0.0012moldm-3。上页上页下页下页目录目录返回返回8.5酸碱滴定原理酸碱滴定原理Principleofacid-base titration8.5.1酸碱指示剂酸碱指示剂Acid-base indicator8.5.2滴定曲线滴定曲

30、线Titration curve上页上页下页下页目录目录返回返回滴定滴定(Titration)：将已知准确将已知准确浓浓度的试剂溶液度的试剂溶液(标准溶液标准溶液)通过滴通过滴定管滴加到被测物质的溶液中，使滴加的试定管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。溶液的浓度和用量计算被测物质含量的一种方法。滴定剂滴定剂(titrant)：已知其准确浓度的试剂溶液。已知其准确浓度的试剂溶液。化学计量点化学计量点(stoichiometric point)：加入的滴定

31、剂与被加入的滴定剂与被滴定滴定物质按照化学计量关系完全反应时的情况。物质按照化学计量关系完全反应时的情况。滴定终点滴定终点(endpoint)：滴定时指示剂的变色点滴定时指示剂的变色点。滴定终。滴定终点与化学计量点往往不一致，会造成终点误差。点与化学计量点往往不一致，会造成终点误差。上页上页下页下页目录目录返回返回滴定分析的特点和主要方法滴定分析的特点和主要方法方法：方法：1 1）酸碱滴定，沉淀滴定，）酸碱滴定，沉淀滴定，氧化氧化-还原滴定还原滴定 络合滴定络合滴定 2 2）非水滴定法：水以外的有机溶剂中进行）非水滴定法：水以外的有机溶剂中进行特点：特点：简便、快速，适于常量分析简便、快速，适

32、于常量分析 准确度高准确度高 应用广泛应用广泛上页上页下页下页目录目录返回返回8.5.1酸碱指示剂酸碱指示剂1.酸碱指示剂作用原理酸碱指示剂作用原理甲基橙甲基橙(Methyl Orange，MO)4.4黄黄4.0橙橙3.1红红(CH3)2N(CH3)2N=N=N H=NNSO3-SO3-OH-H+pKa=3.4上页上页下页下页目录目录返回返回2.酸碱指示剂的变色范围酸碱指示剂的变色范围 称为指示剂的变色范围，称为指示剂的变色范围，c c(In(In-)c c(HInHIn)时，时，,称为指示剂的理论变色点。称为指示剂的理论变色点。=c(In-)/moldm-3c(HIn)/moldm-3c(H

33、3O+)/moldm-3HIn+H2OIn-+H3O+上页上页下页下页目录目录返回返回3.常用酸碱指示剂和它们的变色范围常用酸碱指示剂和它们的变色范围指示剂指示剂酸色酸色碱色碱色 变色范围变色范围(pH)甲基橙甲基橙甲基红甲基红中性红中性红酚酞酚酞红红黄黄红红黄黄红红橙黄橙黄无无红红3.14.44.46.26.88.08.010百里酚酞百里酚酞溴甲酚绿溴甲酚绿溴酚蓝溴酚蓝百里溴酚蓝百里溴酚蓝无无蓝蓝黄黄蓝蓝黄黄紫紫黄黄蓝蓝9.410.64.05.63.04.66.27.63.14.0pT4.4MOPPMR4.45.0pT=pKa6.28.09.09.6上页上页下页下页目录目录返回返回4.混合指

34、示剂混合指示剂 混合指示剂往往较单一指示剂具有更窄的变色范围混合指示剂往往较单一指示剂具有更窄的变色范围,变色更敏锐。变色更敏锐。甲基橙和靛蓝甲基橙和靛蓝(惰性染料惰性染料)组成的混合指示剂组成的混合指示剂 溶液的酸度溶液的酸度甲基橙的颜色甲基橙的颜色混合指示剂的颜色混合指示剂的颜色p pH4.4pH=4.1pH3.1黄黄橙橙红红紫紫浅灰浅灰绿绿溴甲酚绿与甲基红组成的混合指示剂溴甲酚绿与甲基红组成的混合指示剂 溶液的酸度溶液的酸度溴甲酚绿溴甲酚绿甲基红甲基红混合指示剂混合指示剂pH4.0黄黄红红酒红酒红pH5.1绿绿橙红橙红灰灰pH6.2蓝蓝黄黄绿绿上页上页下页下页目录目录返回返回8.5.2滴

35、定曲线滴定曲线反映滴定过程中溶液反映滴定过程中溶液pH的变化趋势。的变化趋势。滴定曲线滴定曲线(titration curve):用来判断被测物质能否被准确滴定、确定哪些用来判断被测物质能否被准确滴定、确定哪些指示剂可用来准确指示终点等。指示剂可用来准确指示终点等。滴定曲线的作用滴定曲线的作用:强碱强碱(酸酸)滴定强酸滴定强酸(碱碱)强碱强碱(酸酸)滴定弱酸滴定弱酸(碱碱)强碱强碱(酸酸)滴定多元酸滴定多元酸(碱碱)滴定曲线的分类滴定曲线的分类:上页上页下页下页目录目录返回返回1.强碱强碱(酸酸)滴定强酸滴定强酸(碱碱)NaOHc=0.10moldm3HCl(20.00cm3)c=0.10mo

36、ldm-3滴定前：滴定前：c(H3O+)=c(HCl)=0.10moldm-3pH1.00滴定滴定至化学计量点之至化学计量点之前：前：例如，加入例如，加入18.00cm3NaOH时时c(H3O+)=5.310-3moldm-3pH=2.28n(HCl)0.10moldm-3(20.0018.00)10-3dm3V(20.00+18.00)10-3dm3在化学计量点之后在化学计量点之后：当加入当加入20.02cm3NaOH溶液时，溶液时，c(OH-)=5.010-5moldm-3pOH4.30pH9.70在化学计量点在化学计量点：加入加入20.00cm3NaOH溶液时溶液时c(H3O+)/mol

37、dm-3=c(OH-)/moldm-3=1.010-7pH=7.00上页上页下页下页目录目录返回返回加入加入NaOH中和的中和的过量过量NaOH体积体积/ml百分数百分数体积体积/ml0.000.001.0010-31.0018.0090.005.2610-32.2819.8099.005.0210-43.3019.9699.801.0010-44.0019.9899.905.0010-54.3020.00100.01.0010-77.0020.02100.10.022.0010-109.7020.04100.20.041.0010-1010.0020.20101.00.202.0010-11

38、10.0722.00110.02.002.1010-1211.7044.00200.020.003.3310-1312.5用用0.1000moldm3NaOH滴定滴定20.00ml0.1000moldm3HClc(H+)moldm-3pH上页上页下页下页目录目录返回返回滴定曲线滴定曲线05010015020012pH84酚酞变色范围酚酞变色范围甲基橙变色范围甲基橙变色范围甲基红变色范围甲基红变色范围pH=4.30pH=9.70化学计量点前后很小化学计量点前后很小的范围内溶液的的范围内溶液的pH变变化最大化最大,称之为滴定突称之为滴定突跃跃(Titration jump)。滴定突跃范围是选择指示

39、剂的主要依据滴定突跃范围是选择指示剂的主要依据,只要在滴定突只要在滴定突跃范围内发生颜色变化的指示剂都能指示终点的到达。跃范围内发生颜色变化的指示剂都能指示终点的到达。滴定突跃范围滴定突跃范围上页上页下页下页目录目录返回返回滴定突跃范围与酸碱溶液浓度的关系滴定突跃范围与酸碱溶液浓度的关系1moldm-30.1moldm-30.01moldm-3滴滴定定剂剂和和被被测测溶溶液液的的浓浓度度越越大大,滴滴定定突突跃跃范范围围也也越越大。大。突突跃跃范范围围分分别别为为pH3.3至至10.7(pH=7.4)、4.3至至9.7(pH=5.4)、5.3至至8.70(pH=3.4)。上页上页下页下页目录目

40、录返回返回2.强碱强碱(酸酸)滴定弱酸滴定弱酸(碱碱)NaOHc=0.10moldm3HAc(20.00cm3)c=0.10moldm-3出出发发点点的的pH就就较较 高高(HAc是是弱弱酸酸)化化学学计计量量点点的的pH大于大于7。由由于于滴滴定定突突跃跃范范围围变变小小，强强碱碱-强强酸酸滴滴定定中中使使用用的的某某些些指指示示剂剂(如如甲甲基基橙橙和和甲甲基基红红)就就不不 再再 适适 用用 了了。上页上页下页下页目录目录返回返回Question 11Question 11所有的酸溶液都能用强碱进行滴定吗所有的酸溶液都能用强碱进行滴定吗?Solution不是。太弱的酸、特别是太弱不是。太

41、弱的酸、特别是太弱而浓度又低的酸溶液不能用强而浓度又低的酸溶液不能用强碱滴定。碱滴定。被滴定的酸越弱被滴定的酸越弱(值越小值越小),突跃范围越小。突跃范围越小。很难找到一种变色区间落在突很难找到一种变色区间落在突跃范围内的酸碱指示剂。跃范围内的酸碱指示剂。一元酸能被强碱准确滴定的判一元酸能被强碱准确滴定的判据定为据定为:c(HB)/moldm-310-8。上页上页下页下页目录目录返回返回Question 12Question 12对对二二元元酸酸而而言言,两两步步解解离离出出来来的的H3O是否都可被滴定？是否可被分步滴定？是否都可被滴定？是否可被分步滴定？Solution1）c(H2B)/mo

42、ldm-310-8。两步解离出来的两步解离出来的H3O都都可被准确滴定。可被准确滴定。2）c(H2B)/moldm-310-8。两步解离出来的两步解离出来的H3O都不能被准确滴定。都不能被准确滴定。3）c(H2B)/moldm-310-8且且105。两步两步解离出来的解离出来的H3O可分步被滴定。可分步被滴定。4）c(H2B)/moldm-310-8,c(H2B)/moldm-310-8。只有第一步解离出来的只有第一步解离出来的H3O可被准确滴定。可被准确滴定。上页上页下页下页目录目录返回返回强酸或强碱强酸或强碱弱酸的滴定弱酸的滴定弱碱的滴定弱碱的滴定强碱滴定酸式盐强碱滴定酸式盐NaHA强酸滴

43、定酸式盐强酸滴定酸式盐NaHA多元酸分步滴定多元酸分步滴定多元碱分步滴定多元碱分步滴定混合酸分别滴定混合酸分别滴定上页上页下页下页目录目录返回返回8.6酸滴定方式和应用实例酸滴定方式和应用实例Titration methods and application examples8.6.1直接滴定法直接滴定法Direct titration method8.6.1间接滴定法间接滴定法Indirecttitration method上页上页下页下页目录目录返回返回滴定分析要求及主要方式滴定分析要求及主要方式要求：要求：要求：要求：a.反应定量、完全反应定量、完全b.反应迅速反应迅速c.具有合适的确定

44、终点的方法具有合适的确定终点的方法主要方式主要方式主要方式主要方式：直接法：标液滴定待测物直接法：标液滴定待测物（基本）（基本）返滴定法返滴定法（剩余滴定法）（剩余滴定法）置换滴定法置换滴定法间接法间接法上页上页下页下页目录目录返回返回8.6.1直接滴定法直接滴定法 强酸（或强碱）和浓度不是很低的某些弱酸（或弱碱强酸（或强碱）和浓度不是很低的某些弱酸（或弱碱)可用标准碱溶液（或标准酸溶液）直接滴定。可用标准碱溶液（或标准酸溶液）直接滴定。测定烧碱样品中测定烧碱样品中NaOH和和Na2CO3的含量的含量1.滴定方程滴定方程(1)NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)(2)

45、Na2CO3(aq)+HCl(aq)NaHCO3(aq)+NaCl(aq)(3)NaHCO3(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)+CO2(aq)上页上页下页下页目录目录返回返回2.滴定曲线滴定曲线050100滴定分数滴定分数/%21210864pH酚酞酚酞甲基橙甲基橙上页上页下页下页目录目录返回返回3.滴定关系图滴定关系图NaOHNa2CO3NaClNaHCO3H2O,CO2HClHClV V2 2V V1 1加入酚酞（红色）加入酚酞（红色）酚酞变无色酚酞变无色加入甲基橙加入甲基橙甲基橙变色（红色）甲基橙变色（红色）4.计算公式计算公式式中式中w,m和和M分别代表质量分数、质

46、量和摩尔质量。分别代表质量分数、质量和摩尔质量。上页上页下页下页目录目录返回返回8.6.2间接滴定法间接滴定法蒸馏法测定铵盐中的氮蒸馏法测定铵盐中的氮1.滴定流程滴定流程甲基红甲基红+溴甲酚绿溴甲酚绿试样试样H2SO4NH4+NaOH蒸馏蒸馏NH3H3BO3无无 色色上页上页下页下页目录目录返回返回2.滴定反应滴定反应加碱、加热驱氨加碱、加热驱氨:NH4+(aq)OH-(aq)NH3(g)H2O(l)吸收吸收:NH3(g)H3BO3(aq)NH4BO2(aq)H2O(l)HCl(aq)NH4BO2(aq)H2O(l)NH4Cl(aq)H3BO3(aq)滴定滴定:3.计算公式计算公式w(N)=c

47、(HCl)V(HCl)M(N)m(试样试样)上页上页下页下页目录目录返回返回钢铁和矿石中微量磷的测定钢铁和矿石中微量磷的测定 1.滴定流程滴定流程HNO3标准溶液返滴定标准溶液返滴定试样试样H3PO4HNO3钼酸铵钼酸铵 磷钼酸铵磷钼酸铵沉淀沉淀无无 色色处理处理水洗，水洗，溶于过溶于过量的标量的标准碱溶准碱溶液中液中 酞酞酚酚上页上页下页下页目录目录返回返回2.滴定反应滴定反应3.计算公式计算公式根根据据反反应应的的化化学学计计量量数数，P的的物物质质的的量量相相当当于于其其消消耗耗的的NaOH的的物物质质的的量量的的1/24，所所以以样样品品中中磷磷的的含含量量可可用用下下式计算：式计算：

48、上页上页下页下页目录目录返回返回1)+3BaCl2(aq)+2H2O(l)Ba3(PO4)2(s)+2H3O+(aq)+6Cl-(aq)2)弱含氧酸氧化成含氧原子更多的一种强含氧酸的反应。弱含氧酸氧化成含氧原子更多的一种强含氧酸的反应。例如例如HNO2HNO3、H2SO3H2SO4。3)弱酸转化为络合酸的反应。例如弱酸转化为络合酸的反应。例如H3BO3与多元醇与多元醇(甘露甘露醇，甘油等醇，甘油等)形成硼的络合酸然后进行滴定。形成硼的络合酸然后进行滴定。4)RSO3-H+(resin)+NH4Cl(aq)+H2O(l)RSO3-NH4+(resin)+H3O+(aq)+Cl-(aq)上页上页下

49、页下页目录目录返回返回有关误差的初步概念有关误差的初步概念1.准确度和误差准确度和误差2.系统误差和随即误差系统误差和随即误差3.精密度和偏差精密度和偏差4.准确度和精密度的关系准确度和精密度的关系5.滴定误差滴定误差上页上页下页下页目录目录返回返回1.准确度和误差准确度和误差准确度准确度(Accuracy)表示测定值（表示测定值（X X）与真实值（与真实值（X XT）的接近程度。其高低用误差的接近程度。其高低用误差(Error)衡量。衡量。绝对误差绝对误差:相对误差相对误差:2.系统误差和随即误差系统误差和随即误差项项目目系统误差系统误差随即误差随即误差产生原因产生原因固定因素，有时不存在固

50、定因素，有时不存在不定因素，总是存在不定因素，总是存在分分类类方法误差、仪器与试剂误差、主观误差方法误差、仪器与试剂误差、主观误差环境的变化因素、主观的变化因素等环境的变化因素、主观的变化因素等性性质质重现性、单向性（或周期性）、可测性重现性、单向性（或周期性）、可测性服从概率统计规律、不可测性服从概率统计规律、不可测性影影响响准确度准确度精密度精密度消除或减消除或减校正校正增加测定的次数增加测定的次数小的方法小的方法上页上页下页下页目录目录返回返回3.精密度和偏差精密度和偏差精密度精密度(precision)：表征平行测量值的相互符合程度。表征平行测量值的相互符合程度。精密度的高低用偏差表示