酸碱滴定实用.pptx

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1、第四章 酸碱滴定法“十二五”职业教育国家规划教材第1页/共116页第一节 酸碱平衡的理论基础第二节 酸碱指示剂第三节 一元酸碱的滴定第四节 多元酸碱的滴定第五节 酸碱标准溶液的配制和标定 第六节 酸碱滴定法的应用主要内容主要内容第2页/共116页学习目标知识目标：l理解酸碱质子理论l理解弱酸弱碱在水溶液中不同型体分布随溶液pH变化规律l了解质子条件与酸碱溶液pH计算公式之间的关系l了解指示剂的变色原理，掌握常用指示剂变色范围l理解酸碱滴定过程中p的变化规律（滴定曲线的作法）l掌握酸碱滴定法的基本原理第3页/共116页能力目标：l能用最简式计算各类酸碱溶液的pH。l能正确计算化学计量点时溶液的p

2、H。l能正确选择指示剂指示滴定终点。l能正确计算酸碱滴定分析结果。第4页/共116页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 当某种酸HA失去质子后形成酸根A-，它自然对质子具有一定的亲和力，故A-是碱。由于一个质子的转移，HA与A-形成一对能互相转化的酸碱，称为共轭酸碱对共轭酸碱对，这种关系用下式表示：一、酸碱质子理论一、酸碱质子理论第一节 酸碱平衡的理论基础第5页/共116页l酸碱质子理论l酸碱解离平衡l水溶液中酸碱组分不同型体的分布l酸碱溶液pH的计算l缓冲溶液第6页/共116页例如：例如：例如：例如：这些共轭酸碱对的质子得失反应，称为这些共轭酸碱对的质子得失反应，称为酸碱半

3、反应酸碱半反应。第7页/共116页1.1.1.1.酸碱反应的实质酸碱反应的实质 l 醋酸在水中的离解：半反应半反应1 1HOAcHOAc（酸酸1 1）OAcOAc-（碱（碱1 1）+H+H+半反应半反应2 2H H+H+H2 2OO（碱（碱2 2）H H3 3OO+（酸（酸2 2）HOAcHOAc（酸酸 1 1）+H H2 2OO（碱碱2 2）H H3 3OO+（酸酸 2 2）+OAc+OAc-（碱碱1 1）共轭酸碱对共轭酸碱对一、酸碱质子理论一、酸碱质子理论第8页/共116页l l 氨在水中的离解：氨在水中的离解：半反应半反应1 1NHNH3 3（碱（碱1 1）+H+H+NHNH4 4+（酸

4、（酸1 1）半反应半反应2 2H H2 2OO（酸（酸2 2）OHOH-（碱（碱2 2）+H+H+NHNH3 3（碱碱 1 1）+H+H2 2OO（酸酸2 2）OHOH-（碱（碱2 2）+NH+NH4 4+（酸（酸1 1）共轭酸碱对共轭酸碱对第9页/共116页l NH4Cl的水解(相当于NH4+弱酸的离解)l NaOAc的水解（相当于的水解（相当于OAc弱碱的离解）弱碱的离解）NH4+H2OH3O+NH3OAcAc-+H+H2 2OOHOOH-+HOAc+HOAc共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对共轭酸碱对HOAc+NHHOAc+NH3 3NHNH4 4+OAcOAc-l醋酸与氨在水溶液中的中和反

5、应共轭酸碱对共轭酸碱对第10页/共116页2.2.溶剂的质子自递反应及其常数水溶液中,水分子之间也发生质子转移作用：H H2 2O+HO+H2 2OHOH3 3OO+OH+OH lH2O既能接受质子又能给出质子两性物质l发生在水分子间的质子转移水的质子自递反应。反应的平衡常数称为水的质子子递常数，也就是水的离子积：第11页/共116页酸碱质子理论小结酸碱质子理论小结l酸碱半反应不可能单独发生l酸碱反应是两对共轭酸碱对共同作用的结果 l酸碱反应的实质是质子的转移质子理论酸碱的特点：1）具有共轭性 2）具有相对性 3）具有广泛性HCOHCO3 3既为酸，也为碱既为酸，也为碱（两性物质）如：如：中性

6、分子、阴离子、阳离子都可能是酸或碱中性分子、阴离子、阳离子都可能是酸或碱如：如：HA和A-互为共轭酸碱对第12页/共116页HA+HHA+H2 2OHOH3 3OO+A+A-一元弱酸的解离反应及平衡常数：一元弱酸的解离反应及平衡常数：AA-+H+H2 2OOHOOH-+HA+HA一元弱碱的解离反应及平衡常数：一元弱碱的解离反应及平衡常数：1.1.1.1.一元酸碱一元酸碱一元酸碱一元酸碱二、酸碱解离平衡二、酸碱解离平衡第13页/共116页显然，一元共轭酸碱对HA和A-有如下关系例:已知NH3的Kb=1.810-5，求NH3的共轭酸NH4+的Ka为多少?解：NH3的共轭酸为NH4+，它与H2O的反

7、应：pKa+pKb=pKw=14.00第14页/共116页 Ka，给质子能力强，酸的强度；Kb，得质子能力强，碱的强度。酸碱的强弱取决于酸碱本身给出质子或接受质子能力的强弱。在共轭酸碱对中，如果酸越容易给出质子，酸性越强，则其共轭碱接受质子的能力就越弱。酸碱的解离常数的大小能定量说明酸或碱的强弱程度。酸碱解离平衡酸碱解离平衡第15页/共116页2.2.2.2.多元酸碱多元酸碱HH3 3POPO4 4 H H2 2POPO4 4-+H+H+K Ka1 a1 K Kb3 b3 HH2 2POPO4 4-HPOHPO4 42-2-+H+H+K Ka2a2 K Kb2 b2 HPOHPO4 42-2-

8、POPO4 43-3-+H+H+K Ka3 a3 K Kb1 b1 第16页/共116页l多元酸碱在水中逐级离解，强度逐级递减l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 多元酸碱解离平衡多元酸碱解离平衡多元酸碱解离平衡多元酸碱解离平衡Kbi=KwKa(n-i+1)第17页/共116页练习练习例：计算HS-的pKb值 pKb2=pKw pKa1=14.006.89=7.11解：解：HSHS-+H+H2 2OHOH2 2S+OHS+OH-教材例1：比较几种弱碱及其共轭酸的强弱酸碱解离平衡酸碱解离平衡第18页/共116页三、水溶液中酸碱组分不同型体的分布三、水溶液中

9、酸碱组分不同型体的分布三、水溶液中酸碱组分不同型体的分布三、水溶液中酸碱组分不同型体的分布l酸的浓度(分析浓度)：是指在一定体积溶液中含有某种酸溶质的量，即酸的分析浓度，包括已离解的酸的浓度和未离解酸的浓度，用c c酸表示。在弱酸弱碱的平衡体系中，一种物质可能以多种型体存在。在弱酸弱碱的平衡体系中，一种物质可能以多种型体存在。如醋酸，在水溶液中有两种型体：如醋酸，在水溶液中有两种型体：HOAc、OAc-第19页/共116页l酸度：溶液中的氢离子浓度H+；当其值很小时，常用pH表示。如0.1000mol/L盐酸、NaOH溶液，pH 分别为1和13。l平衡浓度：平衡时溶质存在的各型体浓度，用 表示

10、，各型体平衡浓度之和为总浓度。第20页/共116页作用：（1）深入了解酸碱滴定过程；（2）判断多元酸碱分步滴定的可能性；（3）有助于理解配位滴定与沉淀滴定条件。l分布分数：在弱酸（碱）溶液中各型体存在的平衡浓度与溶液的分析浓度的比值，称为分布分数，用表示。第21页/共116页1.1.一元弱酸溶液中各型体的分布以醋酸（HOAc）为例：HOAc在水溶液中以HOAc和OAc-两种形式存在，它们的平衡浓度分别为HOAc和OAc-，则总浓度（分析浓度）：c HOAc=HOAc+OAc-设：HOAc的分布系数为 HOAc；OAc-的分布系数为 OAc-。第22页/共116页可见，分布分数是溶液pH的函数。

11、第23页/共116页例：例：已知已知c HOAc=1.0 10-2mol/L，pH=4.00时，时，HOAc和和OAc-的分布分数的分布分数?哪种是主要存在型体？其浓度是多少？哪种是主要存在型体？其浓度是多少？主要存在型体为HOAc，其平衡浓度：HOAc=cHOAc HOAc=1.010-20.85=8.510-3mol/L第24页/共116页 计算不同pH时各型体的分布分数，以对pH作图，得一元弱酸分布分数与溶液pH关系曲线（分布曲线）：以HOAc为例，讨论：(1)HOAc+OAc-=1(2)pH=pKa=4.74时:HOAc=OAc-=0.5(3)pHpKa 时:以OAc-形式为主第25页

12、/共116页二、多元弱酸的分布对于二元弱酸H H2 2A A为，其在水溶液中有三种存在型体。c H2A=H2A+HA-+A2-第26页/共116页 以草酸为例，讨论二元弱酸分布分数与溶液pH关系：a.pHpKa1时，H2C2O4为主b.pKa1pHpKa2时，C2O42-为主d.pH=2.75时,1最大；1=0.938；2=0.028；3=0.034应用：选择反应条件应用：选择反应条件第27页/共116页同理可得HnA弱酸溶液各型体的分布系数：第28页/共116页以H3PO4为例，讨论三元弱酸分布曲线（pKa1=2.12；pKa2=7.20；pKa3=12.36）（1）三个pKa相差较大，共存

13、 现象不明显；（2）pH=4.7时，2=0.994 3 =1 =0.003（3）pH=9.8时，1=0.994 0 =2 =0.003第29页/共116页小结小结:l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。l对于任何酸碱性物质，满足0+1+2+3+n=1。l取决于Ka、Kb及H+的大小，与c无关。l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30页/共116页四、酸碱溶液四、酸碱溶液pHpH的计算的计算 学习几种典型的酸碱溶液pH计算方法，以理解滴定过程中pH变化规律。1.质子条件式 质子条件式：酸碱反应达到平衡时，酸失去的质子数应等于碱得到的质子数

14、。这种质子等衡关系称为质子条件，其数学表达式称为质子条件式。第31页/共116页零水准法：选择溶液中大量存在并参加质子转移的物质为“零水准”（又称参考水准）：（1）左边为得质子物质的产物右边为失质子物质的产物（2）不要忘记水的得失质子（3）根据质子转移数相等的数量关系写出质子条件式。第32页/共116页H3O+=A-+OH-选HA和H2O作为零水准，溶液中存在的反应有：HA+H2OH3O+A-H2O+H2OH3O+OH-因此，H3O+为得质子产物，A-、OH-为失质子产物，得失质子数应当相等，故质子条件式为：例1 以一元弱酸HA为例，写出其质子条件式第33页/共116页例2 以Na2CO3为例

15、，写出其质子条件式。选取CO32-和H2O作为零水准物质,质子条件式为：HCO3-+2H2CO3+H+=OH-例3写出NaH2PO4液的质子条件式。选H2PO4-和H2O作为零水准物质。H+H3PO4=HPO42-+2PO43-+OH-第34页/共116页练习：写出下列物质的质子条件式。(1)NH4CN(2)Na2CO3(3)(NH4)2HPO4解：(1)H+HCN=NH3+OH-(2)H+HCO3-+2H2CO3=OH-(3)H+2H3PO4+H2PO42-=PO43-+OH-+NH3第35页/共116页2.酸碱溶液pH计算一元弱酸(HA)溶液的质子条件式是：H+=A-+OH-（1）一元弱酸

16、（碱）溶液pH计算第36页/共116页1）经整理，一元弱酸H+的精确式为：2）当计算允许有5%的误差时，同时满足c/Ka105，cKa10Kw两个条件，则精确式可简化为：此为计算此为计算一元弱酸溶液酸度一元弱酸溶液酸度的的最简式最简式。第37页/共116页例：0.010mol/L计算HOAc溶液的pH。由于cKa10Kw,c/Ka=0.010/1.810-5105，故可按最简式计算：解：这是一元弱酸溶液，查附表1得HOAc的Ka=1.810-5第38页/共116页例：计算0.10mol/LNH4Cl溶液的pH。解：根据酸碱质子理论，这也是一元弱酸溶液查附表1可得NH3的Kb=1.810-5其共

17、轭碱NH4+的Ka=KW/Kb=5.710-10由于cKa10Kw,c/Ka=0.10/5.710-10105，故可按最简式计算：第39页/共116页此为计算此为计算一元弱碱一元弱碱溶液酸度溶液酸度的的最简式。最简式。3）一元弱碱溶液酸度计算：）一元弱碱溶液酸度计算：当满足当满足c/Kb105，cKb10Kw两个条件，则：两个条件，则：用酸碱质子理论与电离理论计算溶液pH的对比见教材例5。第40页/共116页例：计算0.10mol/LNH3溶液的pH。查表得：Kb=1.810-5解：由于cKb10Kw，c/Kb=0.010/1.810-5105，故可按最简式计算：第41页/共116页练习：计算

18、0.10mol/LNaOAc溶液的pH。解：一元弱碱溶液。查附表1得HOAc的Ka=1.810-5因此，Ac-的Kb=KW/Ka=5.710-10由于cKb10Kw，c/Kb=0.010/5.710-10105，故可按最简式计算：第42页/共116页（2）两性物质溶液酸度计算以NaHA为例，其溶液的质子条件式是:H+H2A=A2-+OH-根据二元酸H2A的离解平衡关系式：当cKa210Kw，c/Ka110时，得两性物质溶液酸度计算最简式：第43页/共116页例：计算0.10mol/LNaHCO3溶液的pH。已知Ka1=4.210-7Ka2=5.610-11解：由于cKa210KW，c/Ka11

19、0，故应用最简式求算练习：计算0.10mol/LNaH2PO4溶液的pH值。查表得：Ka1=7.610-3Ka2=6.310-8Ka3=4.410-13解：第44页/共116页酸碱溶液pH的计算计算几种酸溶液H+的最简式及使用条件第45页/共116页五、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。一般缓冲溶液是由浓度较大的弱酸及其共轭碱（如HOAc+NaOAc）或弱碱及其共轭酸（如NH3+NH4Cl）组成。缓冲溶液分类一般缓冲溶液：控制溶液酸度标准缓冲溶液：测量pH标准参照 缓冲溶液：具有缓冲作用的溶液。第46页/共116页例：计算0.10mol/

20、LNH4Cl-0.20mol/LNH3缓冲溶液的pH值。解：已知Kb=1.810-5，Ka=Kb/Kw=5.610-10，由于NH4Cl和NH3的浓度均较大，故可按下式计算：缓冲溶液的pH计算公式：1.一般缓冲溶液pH的计算第47页/共116页例：欲配制pH为3.0和4.0的HCOOH-HCOONa缓冲溶液，应分别往200mL0.20molL-1HCOOH溶液中加入多少mL1.0molL-1NaOH溶液？(pKa,HCOOH=3.74)解：解：设加入设加入1.0 mol/L NaOH溶液溶液 x mL故：故：pH=4.0的情况，请同学自己做。的情况，请同学自己做。第48页/共116页 高浓度的

21、强酸强碱也是缓冲溶液，用于pH12或 pH2 时的酸度控制。缓冲范围：缓冲溶液只能将溶液控制在一定的pH范围内。pH=pKa1 如HOAc-NaOAc pKa=4.74,缓冲范围为：3.74-5.742.标准缓冲溶液准确测量其它溶液pH值时作为参照标准用的，用来校正仪器。第49页/共116页l 酸碱指示剂的变色原理l 酸碱指示剂的变色范围l 混合指示剂第二节 酸碱指示剂第50页/共116页一、酸碱指示剂的变色原理酸碱指示剂(acid-baseindicator)：酸碱滴定中用于指示滴定终点的试剂称为酸碱指示剂。常用的酸碱指示剂是一些有机弱酸或弱碱，这些弱酸或弱碱与其共轭碱或酸具有不同的颜色。现

22、以HIn代表弱酸指示剂，其离解平衡表示如下：HIn H+In-酸式色 碱式色第51页/共116页酚酞：有机弱酸，三苯甲烷类结构。变色范围：变色范围：8 8 9.69.6，由无色变为粉红色。，由无色变为粉红色。酚酞在溶液中存在如下解离平衡H2InHIn-In2-InOH3-无色无色红色 无色pH88pH10时，即pH=pKHIn1时，显In-颜色若 1/10时，即pH=pKHIn-1时，显HIn颜色若 =1时，即pH=pKHIn时，显二者中间色，理论变色点第55页/共116页pH=pKHIn1指示剂的变色范围为：综上所述，得出如下几点结论：1）指示剂的变色范围随指示剂常数KHIn的不同而异。2）

23、指示剂在变色范围内显示出逐渐变化的过渡颜色。3）由实验测得的各种指示剂变色范围幅度一般在12个pH单位。4）指示剂的变色范围越窄越好。第56页/共116页三、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）两种或两种以上指示剂混合而成 例：溴甲酚绿+甲基红（酒红色绿色）特点：利用颜色的互补，变色敏锐；变色范围窄如：溴甲酚绿+甲基红 酒红（酒红（pH5.1）第57页/共116页 实验室中使用的实验室中使用的pHpH试纸就是基于试纸就是基于混合指示剂混合指示剂原理配制而成的。原理配制而成的。常用混合酸碱指示剂常用混合酸碱指示剂 见表见表4-34-3。酸碱指示剂指示剂用量:宜少

24、不宜多，看清颜色即可。指示剂用量对单色指示剂影响较大例：50100mL溶液中23滴PP，pH9变色1015滴PP，pH8变色注意：第58页/共116页l一元酸碱滴定过程中pH的变化规律l 滴定曲线的形状l 滴定突跃l 影响滴定突跃的因素和指示剂的选择原则l 一元酸碱滴定条件。第三节 一元酸碱的滴定第59页/共116页一、强酸滴定强碱(1)滴定过程1.强碱滴定强酸以0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol/LHCl溶液为例。滴定前溶液pH完全取决于HCl的浓度,pH=1.00第60页/共116页滴定开始到计量点前:VHClVNaOH溶液pH值取决于剩余HCl浓度：H

25、+=cHCl pH=4.30 当当V(NaOH)=19.98ml,离化学计量点差约半滴离化学计量点差约半滴(误差为误差为-0.1%时时)：第61页/共116页计量点时，VHCl=VNaOH 此时溶液的H+主要来自水的解离pH=7.00第62页/共116页计量点后：VHClVNaOH溶液pH决定于过量NaOH的浓度。pOH=4.30 pH=9.70当VNaOH=20.02ml,过量约半滴(误差+0.1%)时：第63页/共116页（2）酸碱滴定曲线 以滴定过程中酸（或碱）标准溶液的加入量为横坐标，溶液的pH值为纵坐标，画一条曲线，称为酸碱滴定曲线。NaOH滴定HCl的酸碱滴定曲线：以加入NaOH的

26、体积为横坐标，溶液的pH值为纵坐标，作酸碱滴定曲线。第64页/共116页（3 3）强碱滴定强酸滴定曲线的讨论滴定曲线的形状l滴定开始，强酸缓冲区，pH微小；随滴定进行 HCl，pH渐 l化学计量点前后前后0.1%，pH ，溶液由酸碱，pH=5.4 l继续滴NaOH，强碱缓冲区，pH第65页/共116页滴定突跃l滴加NaOH体积从0 19.80mL，pH变化2.3个单位；而从19.98 20.02mL，仅0.04mL,pH变化5.4个单位l 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。l 滴定突跃范围：滴定突跃所在的pH范围，本例中为4.3 9.7。l 应用：根据滴定突跃选择

27、指示剂指示终点第66页/共116页指示剂选择原则指示剂选择原则 指示剂变色点（滴定终点）指示剂变色点（滴定终点）与化学计量点并不一定相同，与化学计量点并不一定相同，但相差不超过但相差不超过0.02mL0.02mL，相对误，相对误差不超过差不超过0.1%0.1%。甲基橙甲基橙（3.13.14.44.4）*3.453.45甲基红甲基红（4.44.46.26.2）*5.15.1酚酞酚酞（8.08.0 10.010.0）*9.19.1 指示剂变色范围部分或全部落在滴定突跃范围内。指示剂变色范围部分或全部落在滴定突跃范围内。第67页/共116页例：0.01000mol/LNaOH滴定0.01000mol

28、/LHCl 在误差0.1%时:影响滴定突跃的因素 强酸与强碱的滴定突跃范围与酸碱浓度有关,c，pH，可选指示剂越多。pH=5.30第68页/共116页pOH=5.30pOH=5.30，pH=8.70pH=8.70在误差在误差+0.1%+0.1%时：时：滴定突跃范围为：滴定突跃范围为：pH=5.30pH=5.308.708.70。可见可见c c降低降低1010倍，倍，pHpH减小了减小了2 2个单位个单位第69页/共116页不同浓度的强碱滴定强酸的滴定曲线NaOH滴定HCl0 100 200%pH1210864210.79.78.77.05.34.33.35.04.49.06.24.43.10.

29、01molL-1 0.1molL-1 1molL-1浓度增大浓度增大1010倍，突跃增倍，突跃增加加2 2个个pHpH单位。单位。第70页/共116页以HCl滴定NaOH为例：cNaOH=cHCl=0.1000mol/L则滴定曲线与上例对称，pH变化正好相反。滴定突跃区间的pH范围为9.704.30。2.强酸滴定强碱第71页/共116页0.10molL-1NaOH0.10molL-1HCl0.10molL-1HCl0.10molL-1NaOHpHpH0 100 200%0 100 200%滴定分数滴定分数/%/%9.7 9.7 sp+0.1sp+0.1%4.3 sp-0.1%4.3 sp-0.

30、1%spsp 7.07.0突突跃跃强酸滴定强碱滴定曲线第72页/共116页以0.1000 mol/L NaOH滴定20.00ml 0.1000 mol/L HOAc为例。二、强碱滴定弱酸这一类型的基本反应为：OH-+HAA-+H2O1.滴定前:VNaOH=0第73页/共116页2.计量点前未反应的HOAc与反应生成的NaOAc形成缓冲体系第74页/共116页当VNaOH=19.98ml时(相对误差为-0.1%)，代入上式：未反应的HOAc与反应生成的NaOAc形成缓冲体系第75页/共116页3.计量点HOAc与NaOH完全反应生成了NaOAc，溶液的pH由Oac-1水解所决定。pOH=5.28

31、，pH=8.72第76页/共116页4.计量点后溶液为过量的NaOH与反应生成的NaOAc组成pOH=4.30，pH=9.70第77页/共116页0.10molL-1NaOHHOAc 0.10molL-1 HOAc OAc-OAc-+OH-0 100 200 T%pH121086420突突跃跃6.24.43.19.78.77.74.35.04.0PPMRMOHAcHCl 突跃处于弱碱性,只能选酚酞作指示剂.强碱滴定弱酸的滴定曲线第78页/共116页强碱滴定弱酸滴定曲线的特点：影响突跃范围的因素有那些呢？（1）pH起点高；（2）滴定曲线的形状不同；（3）滴定突跃范围小：7.79.7（4）化学计量

32、点时溶液显碱性，pH=8.72强碱滴定弱酸第79页/共116页NaOH滴定滴定不同浓度不同浓度HOAc的滴定曲线的滴定曲线pH1molL-10.1molL-10.01molL-1642810129.238.738.23HAcHCl10.709.708.707.76突跃范围突跃范围 0 50 100 150T%浓浓度度增增大大10倍倍，突突跃跃增增加加1个个pH单位单位第80页/共116页滴定突跃HCl:4.3-9.7HOAc:7.7-9.7HA:9.7-10.0HA A A+OHHA A A+OH-中和百分数中和百分数pHpH12121010 8 8 6 6 4 4 2 2HClHClHOAc

33、HOAcHAHAp pK Ka a=7=7p pK Ka a=4.76=4.7610.10.0 09.79.77.77.76 64.34.30 50 100 150 2000 50 100 150 200 NaOH滴定不同Ka弱酸HA的滴定曲线 Ka增大10倍，突跃增加一个pH单位。第81页/共116页一元弱酸滴定条件的讨论：一元弱酸滴定条件的讨论：（1）强碱滴定弱酸的突跃范围较小，指示剂选择受限制，只能选在弱碱性范围内变色的指示剂（如酚酞）。若选用在弱酸性范围内变色的指示剂（如甲基橙），则滴定误差会大于50%。(参见表4-6,滴定不足10mL甲基橙即变为黄色)指示剂选择错误！滴定弱酸指示剂选

34、择的一般原则：滴定弱酸指示剂选择的一般原则：指示剂变色点尽量接近化学计量点。指示剂变色点尽量接近化学计量点。第82页/共116页（2）影响pH突跃范围的因素是：酸碱的强弱（即Ka或Kb的大小）和浓度，Ka或Kb增大，则pH突跃增大。如果被滴定的酸更弱（例如H3BO3，Ka10-9）,则不出现pH突跃。对这类极弱酸，在水溶液中无法用酸碱指示剂来指示滴定终点。因此就不能直接滴定。通常将cKa10-8 作为能否准确滴定弱酸的条件。第83页/共116页滴定曲线特点:与强碱滴定弱酸相似影响突跃的因素：浓度c与Kb准确滴定条件:三、强酸滴定弱碱本节的两个重要结论1.变色范围处于或部分处于滴定突越范围内的指

35、示剂都能够准确指示滴定终点；2.弱酸弱碱能够被强碱强酸直接准确滴定的条件是cK10-8。第84页/共116页练习：指出下述滴定哪些是可行的，各物质浓度均为0.1mol/L。(1)NaOH滴HCl;(2)NaOH滴HCOOH(3)NaOH滴HAsO2(4)NaOH滴NH4Cl(5)HCl滴NaAc(6)HCl滴NaCN已知HCOOH:Pka=3.74,HAc:Pka=4.74HAsO2:Pka=9.22,HCN:Pka=9.21NH3:Pkb=4.74可行的为(1),(2),(6)一元弱酸弱碱的滴定第85页/共116页l 多元酸碱能否被分步滴定？l 准确滴定到哪一级？l 化学计量点pHpH的计算

36、l 指示剂的选择第四节 多元酸碱的滴定第86页/共116页 判断能否形成突跃及形成几个突跃的原则：(1)(1)若cKcKa1a11010-8-8，且K Ka1a1/K Ka2a210104 4；第一步解离的H H+先被准确滴定，而第二步解离的H H+不会同时作用，在第一化学计量点出现pHpH突跃；若cKcKa2a21010-8-8且K Ka2a2/K Ka3a310104 4时，第二步解离的H H+先被准确滴定，而第三步解离的H H+不会同时作用，在第二化学计量点出现pHpH突跃 一、多元酸的滴定第87页/共116页(2)若cKa110-8，cKa210-8且Ka1/Ka2104，则只有第一步

37、解离的H+被准确滴定而形成一个突跃。(3)若Ka1/Ka2104，且若cKa210-8，则中和反应交叉进行，只有一个突跃。第88页/共116页如H3PO4的滴定，Ka1=10-2.12、Ka2=10-7.20，均大于10-8，且第一计量点：pHsp=4.66，可用甲基红(或溴甲酚绿和甲基橙)为指示剂。第二计量点：pHsp=9.78，可用酚酞(或酚酞和百里酚酞)为指示剂。Ka3=10-12.36V20 OH-+CO32-V2V10 HCO3-+CO32-第104页/共116页例：称取混合碱试样0.6839g溶于水，以酚酞为指示剂，用0.2000molL-1HCl标准溶液滴定至终点，耗去酸溶液23

38、.10mL；再加甲基橙指示剂，滴定至终点，又耗去酸溶液26.81mL。问此混合碱试样由何种成分组成？各组分的含量为多少？解：V2V1,该混合碱试样由NaHCO3和 Na2CO3组成。故：第105页/共116页三、铵盐中含氮量的测定 肥料或土壤试样中常需要测定氮的含量，如硫酸铵化肥肥料或土壤试样中常需要测定氮的含量，如硫酸铵化肥中含氮量的测定。由于铵盐中含氮量的测定。由于铵盐(NH4+)作为酸，它的作为酸，它的Ka值为：值为：不能直接用碱标准溶液滴定，而需采取间接的测定方法，主要有下列两种。酸碱滴定法的应用酸碱滴定法的应用第106页/共116页4NH4+6HCHO=(CH2)6N4H+3H+6H

39、2O(Ka=5.610-10)(Ka=7.110-6)NaOH1.甲醛法铵盐中含氮量的测定第107页/共116页2.蒸馏法NaOH甲基红和亚甲基蓝HCl甲基红和溴甲酚绿(凯氏定氮法)第108页/共116页四、硼酸的测定 硼酸是极弱的酸(Ka=5.810-10)，故不能用NaOH直接滴定。但如在硼酸中加入甘油或甘露醇等多元醇，可与硼酸形成稳定的配合物，从而增强硼酸在水溶液中的酸性，使弱酸强化。其反应式如下：酸碱滴定法的应用酸碱滴定法的应用第109页/共116页 生成的酸生成的酸Ka=5.510-5，故可用强碱，故可用强碱NaOH标准溶液滴定。标准溶液滴定。化学计量点化学计量点pH在在9左右，可选

40、用酚酞或百里酚酞作为指示剂。左右，可选用酚酞或百里酚酞作为指示剂。第110页/共116页 五、硅酸盐中五、硅酸盐中SiO2的测定的测定 矿石、岩石、水泥、玻璃、陶瓷等都是硅酸盐，可用重矿石、岩石、水泥、玻璃、陶瓷等都是硅酸盐，可用重量法测定其中量法测定其中SiO2的含量，准确度较高，但十分费时。目前的含量，准确度较高，但十分费时。目前生产上的控制分析常常采用氟硅酸钾容量法，它是一种酸碱生产上的控制分析常常采用氟硅酸钾容量法，它是一种酸碱滴定法，简便、快速，只要操作规范细心，也可以得到比较滴定法，简便、快速，只要操作规范细心，也可以得到比较准确的结果。准确的结果。第111页/共116页试样用KO

41、H熔融，使之转化为可溶性硅酸盐K2SiO3，并在钾盐存在下与HF作用(或在强酸性溶液中加KF)，形成微溶的氟硅酸钾K2SiF6,反应式如下：第112页/共116页由于沉淀的溶解度较大，利用同离子效应，常加入固体KCl以降低其溶解度。将沉淀物过滤，用KCl-乙醇溶液洗涤沉淀，然后将沉淀转入原烧杯中，加入KCl-乙醇溶液，以NaOH中和游离酸(酚酞指示剂呈现淡红色)。加入沸水，使沉淀物水解释放出HF：第113页/共116页 HF的的Ka=3.510-4，可用，可用NaOH标准溶液直接滴定释放标准溶液直接滴定释放出来的出来的HF，由所消耗的，由所消耗的NaOH溶液的体积间接计算出溶液的体积间接计算出

42、SiO2的含量。注意的含量。注意SiO2与与NaOH的计量关系是的计量关系是1 4。由于由于HF腐蚀玻璃容器，且对人体健康有害，操作必须腐蚀玻璃容器，且对人体健康有害，操作必须在塑料容器中进行，在整个分析过程中应特别注意安全。在塑料容器中进行，在整个分析过程中应特别注意安全。第114页/共116页六、酯类的测定常用的酯类的分析方法是在酯类试样中定量加入过量的NaOH，共热12h，使酯类与强碱发生皂化反应，转化成有机酸的共轭碱和醇，例如：剩余的碱用酸标准溶液回滴，以酚酞为指示剂，滴定至溶液由红色变为无色，即为终点。如酯类试样难溶于水，可采用NaOH-乙醇标准溶液使之皂化。酸碱滴定法的应用第115页/共116页感谢您的观看！第116页/共116页