大學分析化學經(jīng)典05-酸堿滴定法

1、編輯ppt1第五章第五章 酸堿滴定法酸堿滴定法 例：例： 為了保證藥品的高質、安全、有效，在研制、生產、為了保證藥品的高質、安全、有效，在研制、生產、經(jīng)營以及臨床使用過程中，都離不開各種分析方法作為經(jīng)營以及臨床使用過程中，都離不開各種分析方法作為“眼睛眼睛”來進行質量控制。如來進行質量控制。如藥品在生產過程中，常常藥品在生產過程中，常常要使用酸性或堿性試劑處理要使用酸性或堿性試劑處理，若洗滌不夠，在成品中就，若洗滌不夠，在成品中就會引入酸性或堿性雜質。再如會引入酸性或堿性雜質。再如藥品因保管不善或貯藏時藥品因保管不善或貯藏時間過長，可能發(fā)生水解、氧化、分解、聚合、潮解和發(fā)間過長，可能發(fā)生水解、

2、氧化、分解、聚合、潮解和發(fā)霉等變化，產生有關雜質霉等變化，產生有關雜質。其中水解反應是藥品最容易。其中水解反應是藥品最容易發(fā)生的一種變質反應，如，阿托品可水解生成莨菪醇和發(fā)生的一種變質反應，如，阿托品可水解生成莨菪醇和莨菪酸而失效；阿司匹林水解生成水楊酸和乙酸，水楊莨菪酸而失效；阿司匹林水解生成水楊酸和乙酸，水楊酸對胃有刺激性。因此，許多藥品，在進行質量控制時，酸對胃有刺激性。因此，許多藥品，在進行質量控制時，需要進行酸度的檢查和酸性或堿性雜質含量的測定。需要進行酸度的檢查和酸性或堿性雜質含量的測定。編輯ppt2第五章第五章 酸堿滴定法酸堿滴定法(acid-base titration) 酸堿

3、滴定法酸堿滴定法（中和滴定法）：（中和滴定法）： 以水溶液中的質子轉移反應為基礎的滴定以水溶液中的質子轉移反應為基礎的滴定分析法。分析法。 編輯ppt3電離理論電離理論質子理論質子理論編輯ppt4酸堿質子HACAc-+H+H2CO3HCO3-+H+HCO3-CO32-+H+NH4+NH3+H+H6Y2+ H5Y+H+NH3OH+NH2OH+H+ (CH2)6N4H+(CH2)6N4+H+根據(jù)酸堿質子理論，根據(jù)酸堿質子理論，H2PO-4是是_ ，它的共軛，它的共軛酸是酸是_，它的共軛堿是，它的共軛堿是_。兩性物質兩性物質H3PO4HPO42-共軛酸堿對共軛酸堿對編輯ppt5編輯ppt6酸堿半反應

4、酸堿半反應: : 酸給出質子和堿接受質子的反應。酸給出質子和堿接受質子的反應。 醋酸在水中的離解：醋酸在水中的離解：編輯ppt7小結小結 ! 酸堿半反應不可能單獨發(fā)生酸堿半反應不可能單獨發(fā)生酸堿反應是兩對酸堿反應是兩對共軛酸堿對共軛酸堿對共同作用的結果共同作用的結果 酸堿反應的實質是酸堿反應的實質是質子的轉移質子的轉移 質子的轉移是通過質子的轉移是通過溶劑合質子溶劑合質子來實現(xiàn)的來實現(xiàn)的酸堿是相對的酸堿是相對的 編輯ppt8例如例如 水水143100 . 1OHOHKKwspHpOH 14水的離子積水的離子積發(fā)生在溶劑分子間的質子轉移發(fā)生在溶劑分子間的質子轉移該反應的平衡常數(shù)該反應的平衡常數(shù)

5、溶劑的質子自遞常數(shù)溶劑的質子自遞常數(shù) Ks編輯ppt9(1)(1)、一元酸堿的強度、一元酸堿的強度KH OAHAa3KOHHAAb編輯ppt10 K Ka a，給質子能力給質子能力強，酸的強度強，酸的強度 K Kb b，得質子能力得質子能力強，堿的強度強，堿的強度 共軛酸堿對共軛酸堿對HAHA和和A A- - 有如下關系有如下關系KKKabwHCl + H2O H3O+ +Cl- Ka=1.55106HAc + H2O H3O+ +Ac- Ka=1.7510-5NH4+ + H2O H3O+ + NH3 Ka=5.510-10酸強度：酸強度：HCl HAc NH4+編輯ppt11（2 2）、多

6、元酸堿的強度）、多元酸堿的強度編輯ppt12多元酸堿在水中逐級離解，強度逐級遞減多元酸堿在水中逐級離解，強度逐級遞減形成的多元共軛酸堿對中最強酸的解離常數(shù)形成的多元共軛酸堿對中最強酸的解離常數(shù) K Ka1a1對應最弱共軛堿的解離常數(shù)對應最弱共軛堿的解離常數(shù)K Kb3b3 KKKaaa123321bbbKK. 1WbababaKKKKKKK編輯ppt13例：例： 計算計算HS-的的Kb值。值。解：解：HS-為兩性物質，這里指的是作為堿時的離為兩性物質，這里指的是作為堿時的離解常數(shù)，由解常數(shù)，由 7814100 . 2101 . 51000. 112aWbKKK查得查得

7、H2S的的Ka1=5.110-8，則，則HS- + H2O H2S+OH-編輯ppt14 酸的濃度酸的濃度：是指在一定體積溶液中含有：是指在一定體積溶液中含有某種酸溶質的量，即某種酸溶質的量，即酸的分析濃度酸的分析濃度用用c酸酸表示。表示。 酸度酸度：溶液中的氫離子濃度：溶液中的氫離子濃度H+，當其，當其值很小時，常用值很小時，常用pH表示。表示。編輯ppt15分析濃度平衡濃度（1）、一元弱酸）、一元弱酸n以HAc為例 HAc H+Ac- aaHAcAcKHKAcHAcHAcAcAccAc11aHAcHAcKHHHAcAcHAcAcHAccHAc11HAcAcHKa1HAcAc編輯ppt16

8、Ka一定時，一定時，HA和和A- -與與pH有關有關 pH，HA，A- - pHpKa，HAc為主為主 pH=pKa，HAc = Ac- - pH pKa時，時，Ac- -為主為主編輯ppt17例：計算例：計算pH=5.0時，時，HAc溶液（溶液（0.1000mol/L） 中中HAc和和Ac- -的分布系數(shù)及平衡濃度的分布系數(shù)及平衡濃度解：36. 0100 . 11078. 1100 . 1555HKHaHAc64. 036. 01AcLmolCHAcHAc/036. 036. 01000. 0LmolCAcAc/064. 064. 01000. 0編輯ppt18（2 2）、二元弱酸）、二元弱

9、酸H2C2O4 HC2O4-+ H+ HC2O4- C2O42- + H+ CH C OHC OC O224242421241211224HC OaaaaHC OCKHHKHKK2242122112242C OaaaaaC OCKKHKHKKCOCHOCH422422HHKHKKaaa221120121編輯ppt19討論討論Ka一定時，一定時，0 ，1和和2與與H+有關有關 pH pKa1，H2C2O4為主為主 pH = pKa1， H2C2O4 = HC2O4- pKa1 pH pKa2 ， HC2O4-為主為主 pH = pKa2， HC2O4- = C2O42- pH pKa2，C2O4

10、2-為主為主編輯ppt20結論結論取決于取決于Ka，Kb及及H+ 的大小，與的大小，與C無無關關大小能定量說明某型體在溶液中的分大小能定量說明某型體在溶液中的分布布 ，由，由可求某型體的平衡濃度可求某型體的平衡濃度編輯ppt21u按照酸堿質子理論，酸堿反應的實質是按照酸堿質子理論，酸堿反應的實質是質子轉移質子轉移。u當酸堿反應達到平衡時，酸失去的質子當酸堿反應達到平衡時，酸失去的質子數(shù)與堿得到的數(shù)與堿得到的質子數(shù)相等。質子數(shù)相等。u這種平衡關系稱為質子條件。其數(shù)學表這種平衡關系稱為質子條件。其數(shù)學表達式叫稱為達式叫稱為質子條件式質子條件式。編輯ppt22 編輯ppt23編輯ppt24例例2：寫

11、出：寫出Na2HPO4溶液的質子條件式溶液的質子條件式 編輯ppt25（1 1）、強酸（）、強酸（C Ca a ） OHCOHAHaaCHHKCHwa242waaKCCH編輯ppt26（2 2）、強堿（）、強堿（C Cb b ）精確式精確式B + H + BH + H2O H + + OH OHBHHOHKCOHWbbCOH編輯ppt27HAOHCKHaW1HCKHKKHaaaW0)(23wawaaaKKHKKCHKH（3 3）一元弱酸（）一元弱酸（C Ca a ）編輯ppt28近似式近似式最簡式最簡式*HKKCKaaaa242HC Kaa500aaKCWaaKKC20WaaKKC20HCKH

12、Kaaa編輯ppt29（4 4）、一元弱堿（）、一元弱堿（C Cb b）最簡式最簡式*OHKKCKbbbb242OHC Kbb編輯ppt30例例 計算計算HAc液（液（0.010mol/L ）的）的pH值。值。解：查表得解：查表得Ka=1.810-5由于CKa20Kw, C/Ka =0.010/ 1.810-5500，故可按最簡式計算：38. 3/102 . 4108 . 1010. 045pHLmolCKHa編輯ppt31例例 計算計算NH4Cl液（液（0.10mol/L ）的）的pH值。值。解：查表可得解：查表可得Kb=1.810-5 Ka=KW/ Kb=5.710-10 由于由于CKa2

13、0Kw, C/Ka =0.10/ 5.710-10 500，故可按最簡式計算：，故可按最簡式計算：13. 5/105 . 7107 . 510. 0610pHLmolCKHa編輯ppt32練習：計算練習：計算0.100mol/L NaAc液的液的pH值。值。 查表得：查表得：Ka=1.810-5 Kb=KW/ Ka=5.710-10由于由于CKb20Kw，C/Kb =0.100/ 5.710-10500，故可按最簡式計算：故可按最簡式計算：Ac-的水解反應：的水解反應： Ac-+H2O HAc+OH-87. 813. 51413. 5/105 . 7107 . 510. 0610pHpOHLm

14、olCKOHb解：解：編輯ppt33練習：計算練習：計算0.10mol/L NH3液的液的pH值。值。 查表得：查表得：Kb=1.810-5解：由于解：由于CKb20Kw，C/Kb =0.10/ 1.810-5500，故可按最簡式計算：，故可按最簡式計算：11.1189. 21489. 2/103 . 1108 . 110. 035pHpOHLmolCKOHb編輯ppt34（1 1）、多元弱酸：）、多元弱酸：設二元酸分析濃度為設二元酸分析濃度為CaHC Kaa11bbKCOHCa Ka1 20 Kw Ka1 Ka2 Ca / Ka1 500編輯ppt3521aaKKHH+H2A=A2-+OH-

15、121aaaaKCCKHwaaKKC202當當NaHA近似式近似式20/1aaKC最簡式最簡式編輯ppt36例：計算例：計算0.10mol/L NaHCO3溶液的溶液的pH。已知已知 Ka1=4.210-7 ，Ka2=5.610-11解：由于解：由于CKa220KW，C/Ka1 20，故應，故應用最簡式求算用最簡式求算31. 8/109 . 4106 . 5102 . 4911721pHLmolKKHaa編輯ppt37HA （濃度（濃度Ca）+ NaA（濃度（濃度Cb）HCCKabaabaCCpKpHlgbaaCCpKpHlg或編輯ppt38例：計算例：計算 0.10 mol/L NH4Cl

16、- 0.20 mol/L NH3緩緩沖溶液的沖溶液的pH值。值。 解：已知解：已知Kb=1.810-5，Ka=Kw/Kb=5.710-10，由于由于NH4Cl和和NH3的濃度均較大，故可按下式計的濃度均較大，故可按下式計算：算：54. 910. 020. 0lg24. 9lg43NHNHpKpHa編輯ppt39強酸強堿溶液的強酸強堿溶液的pHpH值值弱酸弱堿溶液弱酸弱堿溶液的的pHpH值值aCHbCOHaaKCHOHC KbbHC Kaa11bbKCOH21aaKKHHKKaa23HCCKabaabaCCpKpHlg小結小結: :編輯ppt40o 酸堿指示劑的變色原理酸堿指示劑的變色原理o 酸

17、堿指示劑的變色范圍酸堿指示劑的變色范圍o 影響酸堿指示劑變色范圍的因素影響酸堿指示劑變色范圍的因素o 關于混合指示劑關于混合指示劑v酸堿反應通常不發(fā)生外觀的變化，在滴定中酸堿反應通常不發(fā)生外觀的變化，在滴定中需選用適當?shù)男柽x用適當?shù)闹甘緞┲甘緞?，利用它的變色作為到達，利用它的變色作為到達計量點的標志。計量點的標志。編輯ppt41 a弱的有機酸堿弱的有機酸堿 b酸式體和堿式體顏色明顯不同酸式體和堿式體顏色明顯不同指示終點指示終點 c溶液溶液pH變化變化指示劑結構改變指示劑結構改變指示終點變化指示終點變化酸式體酸式體 堿式體堿式體 或 堿式體堿式體 酸式體酸式體 H H以甲基橙、酚酞為例以甲基橙、

18、酚酞為例(H3C)2 + NNNHSO3OHH+(H3C)2NSO3NHN甲基橙（MO）紅色（醌式）黃色（偶氮式）pKa = 3.4OHOHOHH+pKa = 9.1HOCOOOOCOO羥式（無色）醌式（紅色）酚酞（PP）有機弱堿有機弱堿酸式體酸式體堿式體堿式體有機弱酸有機弱酸酸式體酸式體堿式體堿式體編輯ppt431）In- / HIn 10 或pH p Kin +1 堿式色堿式色2）In- / HIn 1/10 或 pH p Kin1 酸式色酸式色3）1/10 In- / HIn 10 或 p Kin1 pH p Kin +1 討論：討論：KIn一定，一定，H+決定比值大小，影響溶液顏色決定

19、比值大小，影響溶液顏色aInKHInInHKHInInHKIn HIn H + + In -編輯ppt44指示劑理論變色范圍指示劑理論變色范圍 pH = p KIn 1指示劑理論變色點指示劑理論變色點 pH = p KIn ，In- =HIn注：注： 實際與理論的變色范圍有差別，深色比淺色靈敏實際與理論的變色范圍有差別，深色比淺色靈敏 指示劑的變色范圍越窄，指示變色越敏銳指示劑的變色范圍越窄，指示變色越敏銳編輯ppt451各種指示劑的變色范圍隨各種指示劑的變色范圍隨KIn的不同而異。的不同而異。2各種指示劑在變色范圍內顯示出逐漸變化各種指示劑在變色范圍內顯示出逐漸變化的過渡顏色的過渡顏色3由實

20、驗測得的各種指示劑變色范圍的由實驗測得的各種指示劑變色范圍的pH幅度一般在幅度一般在l2個個pH單位單位4指示劑的變色范圍越窄越好。指示劑的變色范圍越窄越好。編輯ppt46變色點變色點pHpH取決于酸、堿式體濃度的比值，與取決于酸、堿式體濃度的比值，與C CHInHIn無關無關 變色點變色點pHpH取決于取決于C CHInHIn ；C CHInHIn 則則pHpH，變色點酸移，變色點酸移KHInHInin aCaHInInHKin 編輯ppt47 T KT Kinin 變色范圍變色范圍 ！注意：如加熱，須冷卻后滴定 例：甲基橙例：甲基橙 180C 3.14.4 1000C 2.53.7 電解質

21、電解質改變表觀離解常數(shù)改變表觀離解常數(shù) 變色范圍變色范圍 滴定順序：無色滴定順序：無色有色有色，淺色，淺色深色深色 例：例： 酸滴定堿酸滴定堿 選甲基橙選甲基橙 黃黃橙橙 堿滴定酸堿滴定酸 酚酞酚酞 無色無色粉紅粉紅編輯ppt48組成組成 1指示劑指示劑+惰性染料惰性染料 例：甲基橙例：甲基橙+靛藍（作背景顏色）靛藍（作背景顏色） 紫色紫色淺灰色淺灰色綠色綠色 2兩種或兩種以上的指示劑混合而成兩種或兩種以上的指示劑混合而成 例：溴甲酚綠例：溴甲酚綠+甲基紅（甲基紅（酒紅色酒紅色灰色灰色綠色綠色）特點特點 變色敏銳；變色范圍窄變色敏銳；變色范圍窄編輯ppt49 強堿滴定強酸 強酸滴定強堿H+ +

22、 OH- H2OKHOHKtw11101014.滴定反應常數(shù)滴定反應常數(shù):編輯ppt50NaOH（0.1000mol/L） HCl（0.1000mol/L, 20.00mL）NaOH體積 Vbml1滴定過程中滴定過程中pH值的變化值的變化2滴定曲線的形狀滴定曲線的形狀3滴定突躍滴定突躍4影響滴定突躍的因素和指示劑的選擇影響滴定突躍的因素和指示劑的選擇編輯ppt511滴定過程中滴定過程中pH值的變化值的變化（1）滴定開始前(Vb = 0)：LmolCHa/1000. 00 . 1pHLmolCVVVVHababa/1000. 51000. 098.1900.2098.1900.20530. 4p

23、H編輯ppt52（3）化學計量點時(Vb = Va)（SP）： （4）化學計量點后(Vb Va )： SP后0.1%， 加入NaOH 20.02mLHOHKmolLw 107/00. 7pHLmolCVVVVOHbbaab/100 . 51 . 002.2000.2000.2002.20530. 4pOH70. 9 pH2滴定曲線的形狀滴定曲線的形狀 滴定開始，強酸緩沖區(qū)，滴定開始，強酸緩沖區(qū)，pH微小微小 pH=3.3 隨滴定進行隨滴定進行 ，HCl ，pH漸漸 SP前后前后0.1%， pH ， 酸酸堿堿 pH=5.4 繼續(xù)滴繼續(xù)滴NaOH，強堿緩沖強堿緩沖區(qū)，區(qū)，pH編輯ppt543滴定突

24、躍滴定突躍 滴定突躍：滴定突躍：化學計量點前后化學計量點前后0.1%0.1%的變化引起的變化引起pHpH值值 突然改變的現(xiàn)象突然改變的現(xiàn)象滴定突躍范圍：滴定突躍范圍：滴定突躍所在的滴定突躍所在的pHpH范圍范圍 用途：用途：利用滴定突躍指示終點利用滴定突躍指示終點編輯ppt554影響滴定突躍的因素和指示劑的選擇影響滴定突躍的因素和指示劑的選擇影響因素：影響因素：濃度濃度 C C，pHpH，可選指示劑可選指示劑多多例：例：C C1010倍，倍， pHpH2 2個單位個單位選擇原則：選擇原則：指示劑變色范圍部分或全部落在滴定突躍范圍內指示劑變色范圍部分或全部落在滴定突躍范圍內（指示劑變色點（指示劑

25、變色點pHpH處于滴定突躍范圍內）處于滴定突躍范圍內）討論討論v甲基橙（3.14.4）*3.45v甲基紅（4.46.2）*5.1v 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（差）選擇甲基紅，酚酞，甲基橙（差） 0.01mol/L NaOH0.01mol/L HCl pH=5.38.7 選擇甲基紅，酚酞（差）選擇甲基紅，酚酞（差）編輯ppt570.1000mol/L HCl 標液 0

26、.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，酚酞編輯ppt58（一）強堿滴定弱酸（二）強酸滴定弱堿編輯ppt59NaOH（0.1000mol/L） HAc（0.1000mol/L , 20.00mL）1滴定過程中滴定過程中pH值的變化值的變化2滴定曲線的形狀滴定曲線的形狀3影響滴定突躍的因素和指示劑的選擇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弱酸被準確滴定的判別式OH- + HA A- + H2OKAHA OHKKKtbaW1反應完全程度不高反應完全程度不高編輯ppt601滴定過程中滴

27、定過程中pH值的變化值的變化（1）滴定開始前(Vb = 0 ):LmolKCHaa/1036.11000.01076.13588. 2pHHACACaabaCCpKCCpKpHlglgLmolVVVCVCCbabbaaHAC/100 . 51000. 098.1900.2098.1900.205LmolVVVCCbabbAC/100 . 598.1900.201000. 098.19275. 7 pH編輯ppt61（3）化學計量點時(Vb = Va )：HAc NaAc（4）化學計量點后(Vb Va )：NaOH + NaAc SP后0.1% 時 ，已加入NaOH 20.02mL27. 5pO

28、H73. 8 pH30. 4pOH70. 9pHLmolCVVVVOHbabab/100 . 51000. 000.2002.2000.2002.205bawbbCKKCKOHLmolCb/05000. 021000. 02滴定曲線的形狀滴定曲線的形狀 滴定前，曲線起點高滴定前，曲線起點高 pH2.88 滴定開始，滴定開始， Ac- ，pH 隨滴加隨滴加NaOH，緩沖能力緩沖能力，pH微小微小 滴定近滴定近SP，HAc，緩沖能力緩沖能力，pH SP前后前后0.1%，酸度急劇變化，酸度急劇變化， pH =7.759.7 SP后，后，pH逐漸逐漸（同強堿滴強酸）（同強堿滴強酸）編輯ppt633影響

29、滴定突躍的因素和指示劑的選擇影響滴定突躍的因素和指示劑的選擇影響因素：影響因素：被滴定酸的性質被滴定酸的性質K Ka a ，濃度，濃度C Ca a C C一定，一定， K Ka a，K Kt t，pHpH K Ka a一定，一定，CC，pHpH（滴定準確性越差）滴定準確性越差） 指示劑的選擇：指示劑的選擇：pH =7.75pH =7.759.79.7，選堿性范圍變色的酚酞，百里酚酞選堿性范圍變色的酚酞，百里酚酞4弱酸能被直接準確滴定的判別式：弱酸能被直接準確滴定的判別式： Ca Ka 10-8（表（表5-4）討論討論Ca Ka 10-8 Ka ，酸性，酸性，pH Ka10-9時無法準確滴定時無

30、法準確滴定 C ，pH，滴定準確性差，滴定準確性差編輯ppt65HCl（0.1000mol/L） NH3 H2O（0.1000mol/L, 20.00mL）H3O+ + A- HA + H2O KHAHAKKKtabW1反應完全程度不高 pH =6.244.30 選甲基橙，甲基紅選甲基橙，甲基紅編輯ppt66HCl（0.1000mol/L） NH3 H2O（0.1000mol/L, 20.00mL）1. 滴定曲線：滴定曲線： 與強堿滴定弱酸類似，曲線變化相反2. 影響滴定突躍的因素和指示劑的選擇：影響滴定突躍的因素和指示劑的選擇： （1）影響因素影響因素：被滴定堿的性質被滴定堿的性質Kb ，濃

31、度，濃度Cb （2）指示劑選擇指示劑選擇：pH =6.244.30， 選甲基橙，甲基紅3弱堿能被準確滴定的判別式：弱堿能被準確滴定的判別式： Cb Kb 10-8編輯ppt67 多元酸堿被準確分步滴定的判別式：多元酸堿被準確分步滴定的判別式：Ca Kai 10-8 或或Cb Kbi 10-8 可以被準確滴定可以被準確滴定Kai / Kai+1 104 或或Kbi / Kbi+1 104 可以被分步可以被分步 準確滴定準確滴定 （一）（一） 多元酸的滴定多元酸的滴定（二）（二） 多元堿的滴定多元堿的滴定編輯ppt68 H3PO4 H+ H2PO4- H2PO4- H+ HPO42- HPO42-

32、 H+ PO43- NaOH（0.1000mol/L） H3PO4 （0.1000mol/L ，20.00mL）1滴定的可行性判斷滴定的可行性判斷2化學計量點化學計量點pH值的計算和指示劑的選擇值的計算和指示劑的選擇編輯ppt691滴定的可行性判斷滴定的可行性判斷 Ca Ka1 10-8 且Ka1 / Ka2104第三級不能被準確滴定第三級不能被準確滴定 Ca Ka2 10-8 且Ka2 / Ka3104 Ca Ka310-8第一級能準確、第一級能準確、 分步滴定分步滴定第二級能準確、第二級能準確、 分步滴定分步滴定編輯ppt702化學計量點化學計量點pH值的計算和指示劑的選擇值的計算和指示劑

33、的選擇（1）當?shù)谝患墸┊數(shù)谝患塇 +被完全滴定后，溶液組成被完全滴定后，溶液組成NaH2PO4 兩性物質兩性物質66. 42)(21aapKpKpH94. 92)(32aapKpKpH 溴甲酚綠溴甲酚綠+ +甲基橙甲基橙 酚酞酚酞+ +百里酚酞百里酚酞討論討論:根據(jù)變色點根據(jù)變色點pH選擇指示劑選擇指示劑第一變色點第一變色點 pH=4.66 選選甲基橙，甲基紅甲基橙，甲基紅 溴甲酚綠溴甲酚綠+ +甲基橙甲基橙 第二變色點第二變色點 pH=9.94 選選酚酞，百里酚酞酚酞，百里酚酞 酚酞酚酞+ +百里酚酞百里酚酞編輯ppt72例：試判斷下列多元酸能否分步滴定？滴定到哪例：試判斷下列多元酸能否分步

34、滴定？滴定到哪 一級？一級？（設各物質濃度均為設各物質濃度均為1mol/L 1mol/L ） H2SO3 、 H2C2O4 、 H2S 解：解：1. H2SO3 (K (Ka1a1=1.3=1.31010-2-2 K Ka2a2=6.3=6.31010-8-8) ) 有兩個突躍，可以分步滴定，產物有兩個突躍，可以分步滴定，產物NaNa2 2SOSO3 3 。 2. H2C2O4 (K(Ka1a1=5.9=5.91010-2 -2 K Ka2a2=6.4=6.41010-5-5) ) 只有一個突躍，不能分步滴定，產物為只有一個突躍，不能分步滴定，產物為NaNa2 2C C2 2O O4 4 。

35、3.3. H2S (K(Ka1a1=1.3=1.31010-7-7 K Ka2a2=7.1=7.11010-15-15) ) 只有一個突躍，產物為只有一個突躍，產物為NaHS NaHS 。編輯ppt73HCl（0.1000mol/L） Na2CO3 （0.1000mol/L ，20.00mL）CO32- + H+ HCO3- Kb1= 10-3.75HCO3 - + H+ H2CO3 Kb2= 10-7.621.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編輯ppt741. 滴定可行性的判斷滴定可行性的判斷 Cb Kb1 10-8 且Kb1 / Kb2104 第一級能被準確、 分

36、步滴定 Cb Kb2 10-8 第二級能被準確滴定Kb1= 10-3.75 Kb2= 10-7.62 編輯ppt752. 化學計量點化學計量點pH值的計算和指示劑的選擇值的計算和指示劑的選擇（1）第一級CO32- 被完全滴定后，溶液組成NaHCO3 兩性物質31. 82)(21aapKpKpH 甲酚紅甲酚紅+ +酚酞酚酞（粉紅（粉紅紫）紫）LmolKCHaa/103 . 104. 0103 . 447189. 3pH （2）當?shù)诙塇CO3- 被完全滴定后，溶液組成CO2 + H2O (H2CO3 飽和溶液，0.04mol/L）討論討論:根據(jù)變色點根據(jù)變色點pH選擇指示劑選擇指示劑第一變色點第

37、一變色點 pH=8.31 選選 酚酞酚酞 第二變色點第二變色點 pH=3.89 選選 甲基橙甲基橙編輯ppt77%100%被測物質的物質的量物質的量滴定劑的過量或不足的TE編輯ppt78n 以以NaOH滴定滴定HCl溶液為例，滴定終點誤差應用溶液為例，滴定終點誤差應用終點時過量物質的量終點時過量物質的量占占應加入的物質的量應加入的物質的量的百分數(shù)的百分數(shù)表示，即表示，即%100)(%spspepHClNaOHVCVCCTE Csp,Vsp為化學計量點時被測酸的實際濃度和體積 Vep為滴定終點時溶液的體積，Vep Vsp。編輯ppt79滴定過程中溶液的質子條件式滴定過程中溶液的質子條件式：H+

38、+CNaOH= OH- +CHCl CNaOH-CHCl= OH- - H+所以上式可寫作：%100%spCHOHTEaspCC21%100%spCOHHTE強酸滴定強堿強酸滴定強堿編輯ppt80例：用0.10mol/LNaOH滴定0.10 mol/L HCl，若用甲基橙為指示劑，滴至pH=4為終點，計算終點誤差。解：已知Csp=1/2Ca=0.050mol/L 終點溶液pH=4, H+=10-4mol/L OH-=10-14/10-4=10-10mol/L%2 . 0%100050. 01010%100%410SPCHOHTE編輯ppt81例：同上題，若以酚酞為指示劑，滴定至pH=9為終點，

39、計算終點誤差。解：已知Csp=0.050mol/L, 終點溶液pH=9, H+=10-9mol/L 則OH-=10-14/10-9=10-5 mol/L%02. 0%10005000. 01010%100%95SPCHOHTEv若溶液稀釋若溶液稀釋1010倍，誤差也增大倍，誤差也增大1010倍倍編輯ppt82設以設以NaOH滴定弱酸滴定弱酸HA，滴定終點溶液的質，滴定終點溶液的質子條件式子條件式： H+CNaOH = A-+OH- = CHA-HA+OH- CNaOH- CHA = OH- HA- H+%100CH -HA - OH%sp-TE編輯ppt83由于強堿滴定弱酸化學計量點溶液呈堿性

40、，由于強堿滴定弱酸化學計量點溶液呈堿性，故故H+可略去。可略去。上式可簡化為上式可簡化為：%100)(%HAspCOHTE%100CHA - OH%sp-TE又因為又因為HA/CSP=HAaspepKHHCHAHA%100)(%aspKHHCOHTE編輯ppt84例：用例：用0.1000mol/L NaOH滴定滴定0.1000mol/L HAc ，終點時較計量點時的終點時較計量點時的pH值高值高0.5或低或低0.5，分別計算，分別計算滴定的終點誤差。滴定的終點誤差。解：解：化學計量點時pH=8.73， 如終點pH值高0.5，此時終點pH值為9.23， 則H+=5.910-10mol/L，OH-

41、 =1.710-5mol/L 而CSP=0.1000/2=0.0500 mol/L，則%03. 0%100)1075. 1109 . 5109 . 505000. 0107 . 1(%100)(%510105HAspCOHTE編輯ppt85如終點如終點pHpH值較計量點低值較計量點低0.5，此時，此時pH值為值為8.23 則則H+=5.910-9mol/L OH-=1.7 10-6mol/L 而而CSP=0.1000/2=0.0500 mol/L，則，則%03. 0)1076. 1109 . 5109 . 505000. 0107 . 1(%5996TE編輯ppt86v配制方法配制方法：間接法

42、間接法（HCl易揮發(fā)）l 標定方法標定方法基準物：基準物： 無水碳酸鈉無水碳酸鈉(Na2CO3) 易吸濕，270-3000C干燥至恒量，干燥器中冷卻 硼砂硼砂 (Na2B4O710H2O) 易風化失水，濕度為60%密閉容器保存指示劑指示劑：甲基橙，甲基紅甲基橙，甲基紅 編輯ppt87v配制方法配制方法：間接法間接法（濃堿法）濃堿法） （NaOH易吸收水和CO2）l標定方法標定方法 基準物基準物 草酸草酸(H2C2O42H2O) 穩(wěn)定穩(wěn)定 指示劑：指示劑：酚酞酚酞鄰苯二甲酸氫鉀鄰苯二甲酸氫鉀(藥典采用藥典采用)純凈，易保存，摩爾質量大純凈，易保存，摩爾質量大編輯ppt88810aCK810bCK410/21aaKK8101aCK編輯ppt89例例1: 乙酰水楊酸乙酰水楊酸(阿司匹林阿司匹林)的測定的測定 乙酰水楊酸(C9H8O4)是解