第十章滴定分析法ppt課件

1、第十章第十章 滴定分析法滴定分析法10.1 滴定分析概述滴定分析概述10.2 酸堿滴定法酸堿滴定法10.1 滴定分析概述滴定分析概述10.1.1滴定分析滴定分析 滴定分析是運用一種知準確濃度的規(guī)范滴定分析是運用一種知準確濃度的規(guī)范溶液溶液(滴定劑滴定劑)，由滴定管滴加到被測定物質(zhì)，由滴定管滴加到被測定物質(zhì)的溶液中，直到滴定劑的用量與被測物質(zhì)的的溶液中，直到滴定劑的用量與被測物質(zhì)的物質(zhì)的量剛好符合化學反響式所表示的化學物質(zhì)的量剛好符合化學反響式所表示的化學計量關(guān)系時，根據(jù)所運用滴定劑的體積及其計量關(guān)系時，根據(jù)所運用滴定劑的體積及其濃度計算出被測物質(zhì)含量的方法。故也叫容濃度計算出被測物質(zhì)含量的方法

2、。故也叫容量分析。量分析。滴定分析過程：滴定分析過程： 將一定體積的將一定體積的HCl溶液置于三角瓶中，溶液置于三角瓶中，加酚酞指示劑數(shù)滴，然后用滴定管逐滴參加酚酞指示劑數(shù)滴，然后用滴定管逐滴參與與NaOH溶液，當參與溶液，當參與NaOH的量與的量與HCl的的量恰好符合化學反響式所表示的化學計量量恰好符合化學反響式所表示的化學計量關(guān)系時，此時稱為化學計量點也稱實際關(guān)系時，此時稱為化學計量點也稱實際終點。終點。c(HCl)V(HCl) = c(NaOH)V(NaOH)cHCl= 0.100021.05/20.00 = 0.1052mol/L 例：例： HCl + NaOH = NaCl + H2

3、O x 0.1000 mol/L 20.00ml 21.05 ml 三角瓶三角瓶 滴定管滴定管 滴定終點：在滴定時經(jīng)常參與一種指示滴定終點：在滴定時經(jīng)常參與一種指示劑，根據(jù)指示劑在實際終點或其附近產(chǎn)生一劑，根據(jù)指示劑在實際終點或其附近產(chǎn)生一種明顯的外部效果變化，如顏色的改動，種明顯的外部效果變化，如顏色的改動，沉淀的生成或消逝來終了滴定，其外部效沉淀的生成或消逝來終了滴定，其外部效果轉(zhuǎn)變點稱為滴定終點。果轉(zhuǎn)變點稱為滴定終點。 終點誤差：滴定終點與實際終點并不完全終點誤差：滴定終點與實際終點并不完全一致，由此產(chǎn)生的誤差稱為終點誤差。一致，由此產(chǎn)生的誤差稱為終點誤差。 終點誤差是滴定分析的主要誤差

4、來源終點誤差是滴定分析的主要誤差來源之一，它的大小主要取決于滴定反響完全之一，它的大小主要取決于滴定反響完全的程度和指示劑的選擇能否適當。的程度和指示劑的選擇能否適當。 滴定分析的關(guān)鍵：如何選擇適當?shù)闹傅味ǚ治龅年P(guān)鍵：如何選擇適當?shù)闹甘緞?，盡能夠使實際終點與滴定終點一致，示劑，盡能夠使實際終點與滴定終點一致，降低或減少終點誤差。降低或減少終點誤差。滴定分析特點：與分量分析比較滴定分析特點：與分量分析比較1、操作簡便、迅速。、操作簡便、迅速。2、準確度高，相對誤差在、準確度高，相對誤差在0.10.2%左右。左右。3、適用測定含量、適用測定含量1%以上的物質(zhì)。以上的物質(zhì)。10.1.2滴定分析對化學

5、反響的要求：滴定分析對化學反響的要求：1、按一定方向的反響且反響完全：假設(shè)、按一定方向的反響且反響完全：假設(shè)要求滴定誤差為要求滴定誤差為0.1%，那么反響，那么反響到達化學計量點時完成的程度在到達化學計量點時完成的程度在99.9%以上。以上。 2、反響迅速：參與滴定劑后，反響能立、反響迅速：參與滴定劑后，反響能立刻完成。某些速度較刻完成。某些速度較 慢的滴定反響，慢的滴定反響，可經(jīng)過加熱、加催化劑來加快反響速可經(jīng)過加熱、加催化劑來加快反響速度。度。3、無副反響：否那么失去定量計算的根據(jù)。、無副反響：否那么失去定量計算的根據(jù)。4、有適當?shù)姆椒ù_定終點：能利用指示劑或、有適當?shù)姆椒ù_定終點：能利用

6、指示劑或儀器分析方法，確定反響的終點。儀器分析方法，確定反響的終點。10.1.3 滴定分析法的分類與滴定方法滴定分析法的分類與滴定方法10.1.3.1 滴定分析法的分類滴定分析法的分類根據(jù)規(guī)范溶液和被測物質(zhì)反響的類型不同，根據(jù)規(guī)范溶液和被測物質(zhì)反響的類型不同，滴定分析的方法可分為以下滴定分析的方法可分為以下4類：類：酸堿滴定法：以質(zhì)子傳送為根底的一種滴定。酸堿滴定法：以質(zhì)子傳送為根底的一種滴定。OH- 、H+沉淀滴定法：利用沉淀反響進展滴定。測定沉淀滴定法：利用沉淀反響進展滴定。測定X-、Ag+等等配位滴定法：利用配位反響進展滴定。測配位滴定法：利用配位反響進展滴定。測Ca2+、Mg2+、 Z

7、n2+等等氧化復(fù)原滴定法：利用氧化復(fù)原反響進展滴定。土壤中氧化復(fù)原滴定法：利用氧化復(fù)原反響進展滴定。土壤中 Fe、有機質(zhì)等、有機質(zhì)等10.1.3.2 滴定分析的方式：滴定分析的方式：根據(jù)分析對象的不同而采用不同的滴定根據(jù)分析對象的不同而采用不同的滴定方式。方式。 1、直接滴定法：凡是滿足上述滴定反響、直接滴定法：凡是滿足上述滴定反響要求的反要求的反應(yīng)，采用直接滴定法進展測定。應(yīng)，采用直接滴定法進展測定。例如：例如：NaOH + HCl = NaCl + H2OHClNaOH2、返滴定法回滴：是指部分反響不符合、返滴定法回滴：是指部分反響不符合上述的要求，反響速度較慢或無適宜指上述的要求，反響速

8、度較慢或無適宜指示劑時，用此法。示劑時，用此法。過程：在被測物質(zhì)的試液中先參與過量的滴定過程：在被測物質(zhì)的試液中先參與過量的滴定劑，待反響完成后，再用另一規(guī)范溶液去滴劑，待反響完成后，再用另一規(guī)范溶液去滴定剩余的滴定劑，根據(jù)滴定劑的總量減去規(guī)定剩余的滴定劑，根據(jù)滴定劑的總量減去規(guī)范溶液的用量，從而算出被測物質(zhì)的含量。范溶液的用量，從而算出被測物質(zhì)的含量。V過過V標標V待測待測CaCO3(s) + 2HCl(過量過量) = CaCl2 + H2O + CO2NaOH + HCl(剩余剩余) = NaCl + H2O CaCO3HClNaOH3、置換滴定法：沒有定量關(guān)系或者伴有副反響的反響，、置換

9、滴定法：沒有定量關(guān)系或者伴有副反響的反響，不能采用直接滴定的物質(zhì)，用此法。不能采用直接滴定的物質(zhì)，用此法。例：用例：用Na2S2O3滴定滴定K2Cr2O7，將得到，將得到S4O62-和和SO42- 的混合物，它們之間的反響沒有定量關(guān)系?？傻幕旌衔?，它們之間的反響沒有定量關(guān)系。可利用碘量法測定利用碘量法測定K2Cr2O7：Cr2O72- + 6I- (過量過量) + 14H+ = 2Cr3+ 3I2 + 7H2O 2S2O32- + I2 = 2I- + S4O62- 規(guī)范溶液規(guī)范溶液K2Cr2O7KII2Na2S2O34、間接滴定法、間接滴定法:被測物質(zhì)不能與規(guī)范溶液直接反響的被測物質(zhì)不能與規(guī)

10、范溶液直接反響的物質(zhì)，經(jīng)過另外的反響間接測定的方法物質(zhì)，經(jīng)過另外的反響間接測定的方法.例例 ： KMnO4法測法測 Ca2+ Ca2+ + C2O42- 過量過量 = CaC2O4 過濾、洗滌后溶于過濾、洗滌后溶于H2SO4 CaC2O4 + 2H+ = Ca2+ + H2C2O4 用規(guī)范用規(guī)范KMnO4溶液滴定溶液滴定 5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2+10CO2+8H2OCa2+CaC2O4H2SO4H2C2O4KMnO410.1.4 規(guī)范溶液和基準物質(zhì)規(guī)范溶液和基準物質(zhì) 規(guī)范溶液是一種知準確濃度的溶液。規(guī)范溶液是一種知準確濃度的溶液。10.1.4.1規(guī)范溶液濃度的表示規(guī)范溶

11、液濃度的表示 物質(zhì)的量濃度：物質(zhì)的量濃度：cB = nB/V，單位：，單位：mol/ L10.1.4.2 規(guī)范溶液的配制規(guī)范溶液的配制 在滴定分析中，所得的分析結(jié)果是規(guī)范在滴定分析中，所得的分析結(jié)果是規(guī)范溶液的濃度和其體積決議的，如何準確的配溶液的濃度和其體積決議的，如何準確的配制規(guī)范溶液和標定規(guī)范溶液，關(guān)系到分析結(jié)制規(guī)范溶液和標定規(guī)范溶液，關(guān)系到分析結(jié)果的準確。果的準確。 兩種方法：兩種方法： 1、直接法：用分析天平準確稱取一定量的、直接法：用分析天平準確稱取一定量的基準物質(zhì)，溶解后，轉(zhuǎn)移到容量瓶中定容，基準物質(zhì)，溶解后，轉(zhuǎn)移到容量瓶中定容，然后算出該溶液的準確濃度。然后算出該溶液的準確濃度

12、。基準物質(zhì)基準物質(zhì): 能用于直接配制或標定規(guī)范溶液能用于直接配制或標定規(guī)范溶液的物質(zhì)稱為基準物質(zhì)。的物質(zhì)稱為基準物質(zhì)?；鶞饰镔|(zhì)應(yīng)具備以下條件：基準物質(zhì)應(yīng)具備以下條件：(1)必需是容易制成純品的物質(zhì)，純度必需是容易制成純品的物質(zhì)，純度99.9%。(2)組成與化學式應(yīng)完全符合，假設(shè)含結(jié)晶水，組成與化學式應(yīng)完全符合，假設(shè)含結(jié)晶水，其含量應(yīng)與化學式相符合。其含量應(yīng)與化學式相符合。 (3)試劑應(yīng)非常穩(wěn)定，在稱量過程中不吸收水試劑應(yīng)非常穩(wěn)定，在稱量過程中不吸收水及二氧化碳，在放置、烘干過程中不發(fā)及二氧化碳，在放置、烘干過程中不發(fā)生變化。生變化。(4)具有較大的摩爾質(zhì)量，減少稱量過程中的相具有較大的摩爾質(zhì)量

13、，減少稱量過程中的相對誤差。對誤差。(5)試劑參與反響時，應(yīng)按反響式定量進展，沒試劑參與反響時，應(yīng)按反響式定量進展，沒有副反響。有副反響。常用的基準物質(zhì)有：常用的基準物質(zhì)有：K2Cr2O7、Na2CO3、Na2B4O710H2O等。等。2、間接法：物質(zhì)本身的濃度不固定，易揮發(fā)，易、間接法：物質(zhì)本身的濃度不固定，易揮發(fā)，易潮解，潮解， 易吸濕，易吸收空氣中的易吸濕，易吸收空氣中的CO2或含有其它雜或含有其它雜質(zhì)。質(zhì)。 配制方法：粗略稱取一定量的物質(zhì)或量取一定配制方法：粗略稱取一定量的物質(zhì)或量取一定體積的溶液配制成接近于所需濃度的溶液，然后用體積的溶液配制成接近于所需濃度的溶液，然后用基準物質(zhì)經(jīng)過

14、滴定的方法確定已配溶液的準確濃度。基準物質(zhì)經(jīng)過滴定的方法確定已配溶液的準確濃度。這一過程稱為標定。這一過程稱為標定。例：例： 配制濃度約為配制濃度約為0.1mol/L的的NaOH溶和溶和HCl溶液各溶液各500ml。解：解：m(NaOH) = 0.1 0.5 40 = 2 (g) 臺秤稱取臺秤稱取2 gNaOH ，溶解后稀釋至，溶解后稀釋至500ml。 c(濃濃HCl) V(濃濃HCl) = c(稀稀HCl) V(稀稀HCl) V(濃濃HCl) = 0.1500/12 = 4.2 ml 用小量筒量取濃用小量筒量取濃HCl 4.2 ml ，漸漸地參與到，漸漸地參與到200ml水水 中，稀釋至中，

15、稀釋至500ml。 標定的過程：準確稱取標定的過程：準確稱取(分析天平分析天平)一定量的基準物一定量的基準物質(zhì)質(zhì) 溶解溶解 指示劑指示劑 用所需標定的溶液滴定到終點。用所需標定的溶液滴定到終點。例：標定例：標定NaOH溶液的方法是，準確稱取一定量的鄰溶液的方法是，準確稱取一定量的鄰苯二甲酸氫鉀苯二甲酸氫鉀KHC8H4O4，根據(jù)，根據(jù)NaOH溶液體溶液體積的用量和鄰苯二甲酸氫鉀的質(zhì)量，計算積的用量和鄰苯二甲酸氫鉀的質(zhì)量，計算NaOH溶溶液的準確濃度。液的準確濃度。)OHKHC(M)OHKHC(m)NaOH(V)NaOH( c448448 )NaOH(V)OHKHC(M)OHKHC(m)NaOH(

16、 c448448 NaOH + KHC8 H4 O4 = KNaC8 H4 O4 + H2O 1 ： 1 COOHCOOKCOONaCOOK 假設(shè)稱取鄰苯二甲酸氫鉀假設(shè)稱取鄰苯二甲酸氫鉀0.4302g，所用，所用NaOH溶液的體積為溶液的體積為23.36ml，代入上式得：，代入上式得：平行做三次，取平均值作為平行做三次，取平均值作為NaOH的濃度。的濃度。)L/mol(09019. 01036.232 .2044302. 0)NaOH( c3 用用NaOH溶液滴定一定量如溶液滴定一定量如25.00mlHCl溶液，根據(jù)下式求出溶液，根據(jù)下式求出HCl溶液的準確濃度。溶液的準確濃度。 NaOH +

17、 HCl = NaCl + H2O c(NaOH)V(NaOH) = c(HCl)V(HCl) 也可用草酸也可用草酸(H2C2O42H2O)標定標定NaOH溶液，溶液，反響如右：反響如右：H2C2O4 + 2NaOH = Na2C2O4 + 2H2O 1 ： 2)NaOH(V)OH2OCH(M2)OH2OCH(m)NaOH( c24222422 )2(2)2()()(24222422OHOCHMOHOCHmNaOHVNaOHc還可以用硼砂還可以用硼砂(Na2B4O710H2O)標定標定HCl溶液：溶液：Na2B4O7 + 2HCl + 5H2O = 4H3BO3 + 2NaCl 1 ： 2)H

18、Cl(V)OH10OBNa(M2)OH10OBNa(m)HCl( c27422742 規(guī)范溶液濃度的大小：規(guī)范溶液濃度的大?。?假設(shè)規(guī)范溶液較濃假設(shè)規(guī)范溶液較濃V耗小，丈量誤差大。耗小，丈量誤差大。假設(shè)規(guī)范溶液太稀假設(shè)規(guī)范溶液太稀. V耗大，丈量費時。常耗大，丈量費時。常用的規(guī)范溶液的濃度為用的規(guī)范溶液的濃度為:0.050.2mol/L，而以，而以0.1000mol/L的溶液較多。在微量分析時也采用的溶液較多。在微量分析時也采用0.00100mol/L的規(guī)范溶液的。的規(guī)范溶液的。 分析結(jié)果的準確程度與規(guī)范溶液的濃度有分析結(jié)果的準確程度與規(guī)范溶液的濃度有關(guān)，規(guī)范溶液的濃度能否準確與標定有關(guān)。關(guān)，

19、規(guī)范溶液的濃度能否準確與標定有關(guān)。標定時應(yīng)留意：標定時應(yīng)留意：1、標定最少應(yīng)反復(fù)三次，誤差應(yīng)在、標定最少應(yīng)反復(fù)三次，誤差應(yīng)在0.10.2%。2、用分析天平稱取的分量不低于、用分析天平稱取的分量不低于0.2克克3、被標定溶液或所運用的規(guī)范溶液的耗費量應(yīng)不小于、被標定溶液或所運用的規(guī)范溶液的耗費量應(yīng)不小于20ml。4、滴定體積，不應(yīng)超出滴定管的容量。由于操作越、滴定體積，不應(yīng)超出滴定管的容量。由于操作越復(fù)雜，所產(chǎn)生誤差的時機就越多。復(fù)雜，所產(chǎn)生誤差的時機就越多。一、配制溶液時濃度的計算：一、配制溶液時濃度的計算：1 1、直接法、直接法:(:(由固體基準物質(zhì)配制成規(guī)范溶液時由固體基準物質(zhì)配制成規(guī)范溶

20、液時) )基基準物質(zhì)的物質(zhì)的量準物質(zhì)的物質(zhì)的量 配成溶液時的物質(zhì)的量配成溶液時的物質(zhì)的量 mB / MB = cB VB mB / MB = cB VB 10.1.5 滴定分析中的計算：滴定分析中的計算： 滴定分析的計算包括溶液的配制和標滴定分析的計算包括溶液的配制和標定，以及分析結(jié)果的計算等。定，以及分析結(jié)果的計算等。2、間接法：用濃溶液稀釋成規(guī)范溶液、間接法：用濃溶液稀釋成規(guī)范溶液 c1V1 = c2V2二、分析結(jié)果的計算二、分析結(jié)果的計算 1、直接滴定法、直接滴定法例 ： 不 純例 ： 不 純 K 2 C O 3 樣 品樣 品 0 . 5 0 0 0 克 ， 滴 定 時 用 去克 ， 滴

21、 定 時 用 去c(HCl)=0.1064 mol/L的規(guī)范溶液的規(guī)范溶液27.31ml，計算樣品中，計算樣品中以以K2CO3或以或以K2O的方式表示的含量。的方式表示的含量。解：解： K2CO3 + 2HCl = 2KCl + CO2 + K2CO3 + 2HCl = 2KCl + CO2 + H2OH2O 根據(jù)根據(jù) n(HCl) = 2n( K2CO3)n(HCl) = 2n( K2CO3) c(HCl) V(HCl) = 2m(K2CO3)/ c(HCl) V(HCl) = 2m(K2CO3)/ M( K2CO3)M( K2CO3) m(K2CO3) = c(HCl) m(K2CO3)

22、= c(HCl) V(HCl)M( K2CO3)/2V(HCl)M( K2CO3)/2W(K2CO3)% = m(K2CO3)/ms = c(HCl) V(HCl)M(K2CO3)/2ms= 0.10640.02731.21/20.5000= 0.4017 = 40.17% WK2O% = W(K2CO3)% = 40.17% 94.20/.2 = 27.38%322/COKOKMM322/)()(322COKOKMMCOKmOKm由于由于例：將上述例：將上述w(K2CO3)%w(K2CO3)%換算成換算成w(K)% w(K)% 。解：解： %73.222 .13810.392%17.40)(

23、)(2%17.40)%(32COKMKMKw2、返滴定法：與直接法比較，不同點是，此、返滴定法：與直接法比較，不同點是，此法在測定物質(zhì)的含量時，要用到兩種規(guī)范溶液。法在測定物質(zhì)的含量時，要用到兩種規(guī)范溶液。 例：石灰石樣品例：石灰石樣品CaCO30.2250g參與參與0.1050mol/L HCl 40.00ml與與CaCO3作用，剩作用，剩余的余的HCl用用0.1000mol/L NaOH回滴，用去回滴，用去15.20ml，計算樣品，計算樣品CaCO3%。解：解：CaCO3 + 2HCl(過量過量) = CaCl2 + H2O + CO2 1 ： 2 NaOH + HCl(剩余剩余) = N

24、aCl + H2O 1 ： 1n(CaCO3)=C(HCl)V(HCl)-C(NaOH)V(NaOH)/2m(CaCO3=n(CaCO3)M(CaCO3)w(CaCO3)% = c(HCl)V(HCl)c(NaOH)V(NaOH) M(CaCO3)/(2ms)=(0.105040.00-0.100015.20)10-3100.1/ (20.2250)= 0.5962 = 59.62%w(CaO)% = 59.62% = 33.40%3/CaCOCaOMM3、置換滴定法：、置換滴定法：例：用例：用K2Cr2O7標定標定Na2S2O3時，稱取時，稱取K2Cr2O7 0.1698g，溶解后參與過量的

25、，溶解后參與過量的 KI使其使其充分反響后，反響析出的充分反響后，反響析出的 I2 用用32.26ml Na2S2O3滴定至終點，計算滴定至終點，計算cNa2S2O3。解：解：Cr2O72- + 6I- + 14H+ = 2Cr3+ + Cr2O72- + 6I- + 14H+ = 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O3I2 + 7H2O 1 1 ： 3 32S2O32- + I2 = 2I- + S4O62- 2 ： 1cNa2S2O3=6 m (K2Cr2O7) /M(K2Cr2O7) V(Na2S2O3)= 0.16986/294.232.2610-3= 0.1073 (mol/L) n

26、(K2Cr2O7) = 1/3 n(I2) = 1/6 n(Na2S2O3) cNa2S2O3VNa2S2O3= 6m (K2Cr2O7) /M(K2Cr2O7)4、間接滴定法、間接滴定法 測定某樣品中測定某樣品中CaCO3的含量，稱取試樣的含量，稱取試樣0.2300g溶于鹽酸溶于鹽酸后再參與過量的后再參與過量的(NH4)2C2O4使使Ca2+離子沉淀為離子沉淀為CaC2O4，過 濾 、 洗 滌 后 溶 于過 濾 、 洗 滌 后 溶 于 H 2 S O 4 ， 再 用， 再 用c(KMnO4)=0.04000mol/L的規(guī)范溶液的規(guī)范溶液20.03ml完成滴定。完成滴定。計算試樣中計算試樣中C

27、aCO3的含量。的含量。2MnO422H42OC2CO2OCHOCaCCa4242 5H2C2O4 +2MnO4- +6H+ =2Mn2+10CO2+8H2O4325KMnOCaCOnn)KMnO(V)KMnO( c25)CaCO(M)CaCO(m4433 )CaCO(M)KMnO(V)KMnO( c25)CaCO(m3443 s3443m/ )CaCO(M)KMnO(V)KMnO( c25)%CaCO(w %17.878717. 0 2300. 0/1 .1001003.2004000. 025)%CaCO(w33 %84.481 .10008.56%17.87)%CaO(w 以質(zhì)子轉(zhuǎn)移為根

28、底的滴定，在外觀上沒以質(zhì)子轉(zhuǎn)移為根底的滴定，在外觀上沒有任何變化，需求選擇適宜的指示劑，有任何變化，需求選擇適宜的指示劑，用顏色的變化指示終點的到達。用顏色的變化指示終點的到達。10.2 酸堿滴定法酸堿滴定法10.2.1 酸堿指示劑酸堿指示劑酸堿指示劑變色原理：酸堿指示劑變色原理： 酸堿指示劑普通都是有機弱酸或酸堿指示劑普通都是有機弱酸或有機弱堿。假設(shè)用有機弱堿。假設(shè)用HIn表示酸，表示酸，In-表示表示其共軛堿，酸堿平衡如下：其共軛堿，酸堿平衡如下： HIn = H+ + In 酸式色酸式色 堿式色堿式色KHIn普通普通 HIn + H2O H3+O + In 酸酸 堿堿 H + KHInH

29、+InHInInHIn那 么那 么 p H p K H I n +logIn/HInInHIn pH pKHIn 變色點變色點In HIn pH HIn pH pKHIn向堿色變向堿色變化化肉眼在肉眼在In/HIn1/10 或或 10時才干察看到時才干察看到濃度大的存在方式的顏色。濃度大的存在方式的顏色。pH pKHIn 1In/HIn 10 酸色酸色 酸略帶堿酸略帶堿 變色點變色點 堿略帶酸堿略帶酸 堿色堿色酸堿指示劑的變色范圍酸堿指示劑的變色范圍指示劑的變色范圍指示劑的變色范圍當當In/HIn1/10 10實踐與實際的變色范圍有差別，實踐與實際的變色范圍有差別， 深色比淡深色比淡色靈敏，色

30、靈敏， 指示劑的變色范圍越窄，微小指示劑的變色范圍越窄，微小pH的改動可使指示劑變色。的改動可使指示劑變色。影響指示劑變色范圍的要素影響指示劑變色范圍的要素 溫度、溶劑、鹽類的存在、指示劑用量溫度、溶劑、鹽類的存在、指示劑用量等。等?；旌现甘緞┛煞譃閮深悾夯旌现甘緞┛煞譃閮深悾河蓛煞N以上的酸堿指示劑混合而成。由兩種以上的酸堿指示劑混合而成。 當溶液的當溶液的pH值改動時，各種指示劑都能變色，在值改動時，各種指示劑都能變色，在某一某一pH時，各種指示劑的顏色互補，使變色范圍變窄，時，各種指示劑的顏色互補，使變色范圍變窄，提高顏色變化的敏銳性。提高顏色變化的敏銳性。混合指示劑混合指示劑 單一指示劑

31、的變色范圍寬，變色不靈敏?；旌现甘緞﹩我恢甘緞┑淖兩秶鷮?，變色不靈敏。混合指示劑能彌補上述缺乏。能彌補上述缺乏。當溶液的當溶液的pH值改動時，惰性染料不變色，作為背風光。值改動時，惰性染料不變色，作為背風光。使變色范圍變窄，變色敏銳。使變色范圍變窄，變色敏銳。由一種不隨酸度變化而改動顏色的惰性染料和另一由一種不隨酸度變化而改動顏色的惰性染料和另一種酸堿指示劑混合而成。種酸堿指示劑混合而成。 10.2.2滴定曲線和指示劑的選擇滴定曲線和指示劑的選擇滴定曲線以溶液滴定曲線以溶液pH為縱坐標，以滴加規(guī)范溶液為縱坐標，以滴加規(guī)范溶液的體積為橫坐標所繪制的曲線。的體積為橫坐標所繪制的曲線。1.強堿強堿

32、(酸酸)滴定強酸滴定強酸(堿堿) 例：例：0.1000mol/L的的NaOH滴定滴定20.00ml的的HCl，C = 0.1000mol/L ，把滴，把滴定過程中溶液定過程中溶液 pH 值變化分為四個階段值變化分為四個階段討論。討論。 滴定前滴定前 c(HCl) = c(H+) = 0.1000mol/L pH = 1.00計量點前決議于剩余的計量點前決議于剩余的HCl的濃度的濃度 NaOH + HCl = NaCl + H2O 假設(shè)參與假設(shè)參與NaOH體積為體積為19.98ml(- 0.1% 相對相對誤差誤差)L/mol(10598.1900.2098.191000. 000.201000.

33、 0c5)H( pH = 4.3計量點時計量點時 參與參與20.00ml NaOH，HCl全部被中和，生全部被中和，生成成NaCl和水。和水。 pH = 7.0計量點后計量點后pH值的計算決議于過量的值的計算決議于過量的OH-的的濃度濃度 當參與當參與20.02ml NaOH(+ 0.1%相對誤差相對誤差)L/mol(10500.2002.2000.201000. 002.201000. 0c5)OH( pOH = 4.3 pH = 9.7 曲線分析：曲線分析：選擇指示劑的原那么：選擇指示劑的原那么：指示劑的變色范圍必需全部指示劑的變色范圍必需全部或部分落在滴定曲線的突躍或部分落在滴定曲線的突

34、躍范圍內(nèi)。其終點誤差在范圍內(nèi)。其終點誤差在 0.1%以內(nèi)以內(nèi) 。突躍范圍：突躍范圍： pH = 4.39.7計量點：計量點：7.0酚酞、甲基紅、甲基橙酚酞、甲基紅、甲基橙可用作上述滴定的指示劑?？捎米魃鲜龅味ǖ闹甘緞HNaOH參與量參與量246810 ml510 15 20 25突躍突躍 假設(shè)用假設(shè)用HCl(0.1000mol/L)滴定滴定NaOH(0.1000mol/L)，滴定的突躍范圍，滴定的突躍范圍9.74. 3?？蛇x酚酞和甲基紅，假設(shè)選甲基橙可選酚酞和甲基紅，假設(shè)選甲基橙(變色范圍變色范圍pH=3.14.4)，只應(yīng)滴到橙色，只應(yīng)滴到橙色(pH4)，終點誤差，終點誤差已達已達0.2%

35、，假設(shè)滴至紅色，假設(shè)滴至紅色(pH=3.1)，將產(chǎn)生，將產(chǎn)生+0.2%以上誤差。以上誤差。強酸滴定強堿強酸滴定強堿 ：HCl NaOH 突躍范圍突躍范圍9.74. 3留意：留意： 滴定的突躍范圍，隨滴定劑和被滴定物濃度滴定的突躍范圍，隨滴定劑和被滴定物濃度的改的改變而改動，指示劑的選擇也應(yīng)視詳細情況而定。變而改動，指示劑的選擇也應(yīng)視詳細情況而定。 如如,用用NaOH 滴定滴定HCl ,假設(shè)酸堿濃度降為原假設(shè)酸堿濃度降為原來的來的 1/10突躍范圍突躍范圍pH = 5.3 8.7，酚酞、甲基紅依然可，酚酞、甲基紅依然可作指示劑作指示劑,但甲基橙卻不能用了但甲基橙卻不能用了,否那么誤差可達否那么誤

36、差可達1%以上。以上。假設(shè)酸堿濃假設(shè)酸堿濃度為原來的度為原來的 10倍，突躍范圍分倍，突躍范圍分pH = 3.3 10.7，酚酞、酚酞、甲基紅、甲基橙均可用作指示劑。甲基紅、甲基橙均可用作指示劑。2.強堿酸滴定弱酸堿強堿酸滴定弱酸堿強堿滴定弱酸強堿滴定弱酸以以c=0.1000mol/L的的NaOH滴定滴定20.00ml，c(HAc)= 0.1000mol/L的的HAc進展討論。進展討論。 NaOH + HAc = NaAc + H2O )(1034.1)(13LmolcKHca滴定前滴定前 HAc的的Ka = 1.7610-5500Kca pH = 2.87waKcK20當參與當參與19.98

37、ml NaOH時，時，計量點前計量點前baacclgpKpH 75. 7100 . 5100 . 5lg75. 4100 . 598.1900.2098.191000. 0)(100 . 598.1900.2098.191000. 000.201000. 0)(2512115pHLmolACcLmolHAcc計量點時：溶液中全是計量點時：溶液中全是NaAc ，NaAc的的 Kb 為為Kb = Kw / Ka = 5.610-10cb/Kb 500，而，而 )Lmol(103 .521000.0106 .5cK)OH(c1610bb pH = 14 - 5.28 = 8.72 wbKcK20計量

38、點后計量點后溶液的組成是溶液的組成是NaOH和和NaAc，由于過量的，由于過量的NaOH存在，抑制了存在，抑制了Ac-的水解，化學計量點的水解，化學計量點后后pH值的計算取決于過量的堿液。假設(shè)參與值的計算取決于過量的堿液。假設(shè)參與NaOH 20.02ml時：時： 70. 9pH30. 4pOHLmol100 . 500.2002.2000.201000. 002.201000. 0)OH( c15 按上述計算方法所組成的滴定曲線見以下圖：按上述計算方法所組成的滴定曲線見以下圖：由于由于 的水解作用，在計量點時的水解作用，在計量點時pH值不是值不是7而是而是8.72，溶液顯堿性。，溶液顯堿性。特

39、點：特點：pH值起點高。值起點高。AcCHAcC AcHAcC，在滴定過程中，由于構(gòu)成緩沖溶液，參與強堿時在滴定過程中，由于構(gòu)成緩沖溶液，參與強堿時pH值變化呈現(xiàn)：滴定開場后，值變化呈現(xiàn)：滴定開場后，pH值添加快，隨著值添加快，隨著滴定的進展，滴定的進展， 減小，減小， 增大，緩沖作用變強增大，緩沖作用變強 ，pH值添加慢值添加慢 ，接近計量點時，接近計量點時， 很小，緩沖作用很小，緩沖作用減弱減弱 的水解作用增大，的水解作用增大，pH值添加快。值添加快。Ac曲線的突躍范圍是在曲線的突躍范圍是在pH為為7.749.70。選擇。選擇 堿性區(qū)域變色的指示劑。如酚酞、百里酚藍堿性區(qū)域變色的指示劑。如

40、酚酞、百里酚藍 等，不能用甲基橙或甲基紅。等，不能用甲基橙或甲基紅。用強堿滴定弱酸，當弱酸的濃度一定時，酸越弱用強堿滴定弱酸，當弱酸的濃度一定時，酸越弱Ka值越小，曲線起點的值越小，曲線起點的pH值越大，突躍范圍值越大，突躍范圍越窄。當越窄。當Ka 10-7時，無明顯的突躍，就不能用時，無明顯的突躍，就不能用普通的方法進展酸堿滴定。普通的方法進展酸堿滴定。 當酸的濃度一定時，假設(shè)我們要求終點當酸的濃度一定時，假設(shè)我們要求終點誤差為誤差為0.2%，那么強堿可以用指示，那么強堿可以用指示劑直接準確滴定弱酸的可行性判據(jù)劑直接準確滴定弱酸的可行性判據(jù)(滴滴定條件定條件)為：為：caKa 10-8 。強

41、堿滴定弱酸的滴定突躍范圍隨弱酸的濃度和強度的變化強堿滴定弱酸的滴定突躍范圍隨弱酸的濃度和強度的變化強酸滴定弱堿強酸滴定弱堿以以0.1000molL-1 HCl滴定滴定20.00ml 0.1000molL-1 NH3.H2O為例為例 HCl + NH3.H2O = NH4Cl + H2O )Lmol(1034. 1cK)OH( c13bb pH = 14 - pOH = 11.13pOH = 2.87滴定前滴定前 計量點前計量點前 假設(shè)滴入假設(shè)滴入HCl 19.98mlbaacclgpKpH 25. 6100 . 5100 . 5lg25. 9100 . 598.1900.2098.191000

42、. 0)(100 . 598.1900.2098.191000. 000.201000. 0)(52124153pHLmolNHcLmolNHc計量點時計量點時)(101 . 2)(16LmolcKKcKHcabwaapH = 5.28 計量點后計量點后 與強酸滴定強堿一樣。與強酸滴定強堿一樣。)Lmol(105 00.2002.2000.201000. 002.201000. 0)H( c15 pH = 4.3突躍范圍：突躍范圍：6.264.3指示劑指示劑 ：甲基紅：甲基紅計量點：計量點：5.28pHHCl 參與量參與量246810 ml510 15 202530可以用指示劑直接準確滴定弱堿

43、的可行性可以用指示劑直接準確滴定弱堿的可行性判據(jù)判據(jù)(滴定條件滴定條件)為：為：cbKb 10-83.多元酸堿的滴定多元酸堿的滴定多元酸的滴定多元酸的滴定 判別多元酸能否直接滴定、能否分步判別多元酸能否直接滴定、能否分步滴定的條件：滴定的條件：cKa110-8, cKa210-8，但，但 Ka1 / Ka2 104，2個個H+一次被滴定，只能構(gòu)成一次被滴定，只能構(gòu)成1個突躍個突躍cKa110-8, cKa210-8，且，且 Ka1 / Ka2 104， 2個個H+可分步被直接滴定，構(gòu)成可分步被直接滴定，構(gòu)成2個突躍個突躍cKa110-8, cKa210-8，且且 Ka1 / Ka2104，只需

44、第一級解離的只需第一級解離的H+被直接滴定，在第一計量被直接滴定，在第一計量點構(gòu)成突躍。點構(gòu)成突躍。例：以例：以0.1000molL-1 NaOH 滴定滴定0.1000molL-1 H2C2O4 。( H2C2O4 的的Ka1 = 5.910-2， Ka2 = 6.410-5)解：解： cKa1 = 5.910-3 10-8， cKa2 = 0.056.410-5 10-8 Ka1 / Ka2 =9.2102 10-8 , 且且 Ka1/Ka2=1.2105 104, 所以有第一個突躍，反響為：所以有第一個突躍，反響為： NaOH + H3PO4 = Na H2PO4 + H2O 產(chǎn)物產(chǎn)物Na

45、H2PO4為兩性物質(zhì)，第一計量點的為兩性物質(zhì)，第一計量點的 pH為：為：pH = 4.71 選甲基紅選甲基紅(5.0)或溴甲酚綠或溴甲酚綠(5.0)作指示劑。作指示劑。 1538121094. 1 109 . 605. 0105. 0102 . 6 1LmolKCCKHaa14205. 0)(LmolPONaHC由于由于cKa2 = 0.05006.210-8 = 0.3110-8 ， 略略小于小于10-8，Ka2 / Ka3 = 1.3105 104 ，第二計量點，第二計量點突躍不很明顯。反突躍不很明顯。反 應(yīng)如下：應(yīng)如下：NaOH + NaH2PO4 = Na2 HPO4 + H2O 第二計量點的第二計量點的pH值以產(chǎn)物值以