《酸堿滴定原理》PPT課件.ppt

5.6 酸堿滴定基本原理及指示劑選擇,強酸強堿的滴定 一元弱酸弱堿的滴定 多元酸堿的滴定,滴定能否準確進行 滴定過程中pH的變化規(guī)律 怎樣選擇合適的指示劑,實驗方案設計應考慮的問題,5.6.1強酸強堿的滴定,1. 滴定過程中pH值的變化 2滴定曲線的形狀 3滴定突躍 4影響滴定突躍的因素和指示劑的選擇,例： 用0.1000 mol.L-1 NaOH 滴定 20.00 mL 0.1000 mol.L-1 HCl。,滴定反應,設滴定至某一點， 0.1000 mol.L-1 NaOH 滴定體積為Vb。,1、強酸強堿滴定,滴定反應,設滴定過程中，溶液中剩余的強酸濃度為 a mol.L-1 , 過量的強堿濃度為 b mol.L-1。,例： 用0.1000 mol.L-1 NaOH 滴定 20.00 mL 0.1000 mol.L-1 HCl。,滴定過程中溶液pH值的變化：分為四個階段 滴定前 pH=1.00 化學計量點前 Vb=18.00ml H+=5.2610-3 mol/L pH=2.28 Vb=19.98ml H+=5.0010-5 mol/L pH=4.30 化學計量點 pH=7.00 化學計量點后 Vb=20.02ml OH-=5.0010-5 mol/L pOH=4.30 pH=9.70,2滴定曲線的形狀,滴定開始，強酸緩沖區(qū)， pH微小 隨滴定進行 ，HCl 濃度降低， pH漸 SP前后0.1%， pH ， 酸堿 pH=5.4 繼續(xù)滴NaOH，強堿緩沖區(qū)， pH,C (mol.L-1),強堿滴定不同濃度強酸,1.0,0.10,0.010,0.0010,影響突躍范圍的因素：c的大小,3滴定突躍,滴定突躍：化學計量點前后0.1% 的變化引起pH值突然改變的現(xiàn)象 滴定突躍范圍：滴定突躍所在的范圍 理論意義：選擇指示劑的依據(jù),4影響滴定突躍的因素和指示劑的選擇,影響因素：濃度 濃度越大， 滴定突躍范圍越寬，可選指示劑越多 C增大10倍，滴定突躍增大2個pH單位 選擇原則： 最理想的指示劑應恰好在化學計量點變色點。 實際原則：指示劑在突躍范圍內變色即可。,指示劑變色范圍部分或全部落在滴定突躍范圍內,續(xù)強堿滴定強酸,討論,甲基橙（3.14.4）*3.45 甲基紅（4.46.2）*5.1 酚酞（8.010.0）*9.1,1.0 mol/L NaOH1.0 mol/L HCl pH=3.310.7 選擇甲基橙，甲基紅，酚酞 0.1mol/L NaOH0.1mol/L HCl pH=4.39.7 選擇甲基紅，酚酞，甲基橙（黃） 0.01mol/L NaOH0.01mol/L HCl pH=5.38.7 選擇甲基紅，酚酞（較差）,強酸滴定強堿,如：用0.1000mol/L HCl標液 滴定 0.1000mol/L的 NaOH,滴定曲線形狀類似強堿滴定強酸，pH變化相反 滴定突躍范圍決定于酸標液濃度及被測堿濃度 指示劑的選擇：甲基紅，酚酞 以甲基橙滴定至橙色（pH=4)則誤差較大。,突躍范圍：9.704.30可用酚酞、甲基紅，如用甲基橙，應從黃色滴至橙色（pH=4.0）,5.6.2 一元弱酸弱堿的滴定,1. 滴定過程中pH值的變化 2滴定曲線的形狀 3影響滴定突躍的因素和指示劑的選擇 4弱酸被準確滴定的判別式,OH- + HA A- + H2O,反應完全程度不高,強堿滴定弱酸,用0.1000 mol.L-1 NaOH 滴定20.00 mL 初始濃度Ca 為0.1000 mol.L-1 的弱酸HA。,滴定反應,設滴定過程中，溶液中剩余的弱酸濃度為 Ca mol.L-1 , 生成的共軛堿濃度為Cb mol.L-1 ，過量的強堿濃度為 b mol.L-1。,1滴定過程中pH值的變化,（1）Vb = 0,（2）Vb Va ：HAc + NaAc SP前0.1% 時 ，已加入NaOH 19.98mL,NaOH（0.1000mol/L）HAc（0.1000mol/L , 20.00mL）,（3）Vb = Va ：HAc NaAc,（4）Vb Va ：NaOH + NaAc SP后0.1% 時 ，已加入NaOH 20.02mL,2滴定曲線的形狀,滴定前，曲線起點高 滴定開始， Ac- ， pH 隨滴加NaOH，緩沖能力， pH微小 滴定近SP，HAc，緩沖能力， pH SP前后0.1%，酸度急劇變化， pH =7.749.7 SP后， pH逐漸（同強堿滴強酸）,強堿滴定 弱酸,HAc,HCl,強堿滴定弱酸，只可用弱堿性范圍變色的指示劑。,2.87,3影響滴定突躍的因素和指示劑的選擇 影響因素： C、Ka 1、Ka一定時，C越大，突躍范圍越大。但這種影響有限 度，對極弱酸，即使是高濃度，突躍也很?。?2、C一定時，Ka越大，突躍范圍越大。 指示劑的選擇： 滴定突躍在堿性范圍內，應選在堿性范圍變色的指示劑如酚酞、百里酚酞等,4弱酸能被準確滴定的判別式（目測法）： Ca Ka 10-8,強酸滴定弱堿,HCl（0.1000mol/L）NH3H2O（0.1000mol/L,20.00mL）,1. 滴定曲線： 與強堿滴定強酸類似，曲線變化相反 2. 影響滴定突躍的因素和指示劑的選擇： （1）影響因素：被滴定堿的性質，濃度 （2）指示劑選擇：滴定突躍在酸性范圍內，應選在酸性范圍變色的指示劑如甲基紅、甲基橙等 本例滴定突躍 pH =6.344.30， 選甲基紅較好。 3弱堿能被準確滴定的判別式： Cb Kb 10-8,H3O+ + A- HA + H2O,反應完全程度不高,續(xù)強酸滴定弱堿,討論,滴定突躍范圍： pH =6.344.30 指示劑選甲基紅（甲基橙),5.6.3 多元酸（堿）滴定,1、滴定的可行性判斷（包括能否分步滴定的判斷）；,2、化學計量點pHsp的計算；,3、指示劑的選擇。,Ka1, Ka2,10-2, 10-9,10-2, 10-7,10-2, 10-5,二元酸滴定的可行性判斷,用0.1000 mol.L-1 NaOH滴定同濃度、不同強度的二元酸。,第一突躍小第二突躍大,cKa1 10-8, cKa2 10-8, Ka1 / Ka2 10 5,分步滴定至HA-和 A2-,cKa1 10-8, cKa2 10-8, Ka1 / Ka2 10 5,可準確滴定至HA-,cKa1 10-8, cKa2 10-8, Ka1 / Ka2 10 5,可準確滴定至A2-,結論,對二元酸滴定：,判斷能否準確滴定，根據(jù)：,?,判斷能否準確分步滴定，根據(jù)：,？,化學計量點pHsp計算,用0.1000 mol.L-1 NaOH滴定0.1000 mol.L-1 H3PO4,H3PO4 pKa1 = 2.16， pKa2 = 7.21 , pKa3 = 12.32,第一化學計量點,體系： H2PO4-，為兩性物質,計算 pH = 4.71,第二化學計量點,體系： HPO42-，為兩性物質,計算 pH = 9.66,計量點pH值計算,第一化學計量點,第二化學計量點,指示劑的選擇,9.66,4.71 甲基紅,百里酚藍,用0.1000 mol.L-1 NaOH滴定0.1000 mol.L-1 H3PO4,多元堿的滴定,HCl（0.1000mol/L） Na2CO3 （0.1000mol/L ，20.00mL）,CO32- + H+ HCO3- Kb1= 10-3.75 HCO3 - + H+ H2CO3 Kb2= 10-7.62,1.滴定可行性的判斷 2. 化學計量點pH值的計算和指示劑的選擇,多元堿的滴定,1. 滴定可行性的判斷,Cb Kb1 10-8 且Kb1 / Kb2104 第一級能被準確、 分步滴定 Cb Kb2 10-8 第二級能被準確滴定,多元堿的滴定,2. 化學計量點p