第七章-酸堿平衡及酸堿滴定法課件_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

第一節(jié) 酸堿質(zhì)子理論質(zhì)子酸堿的概念

質(zhì)子酸堿反應(yīng)水溶液中的酸堿反應(yīng)及其平衡常數(shù)第一節(jié) 酸堿質(zhì)子理論質(zhì)子酸堿的概念1一、酸堿的定義電離理論電子理論質(zhì)子理論酸——能電離出H+的物質(zhì)堿——電離出OH-的物質(zhì)酸——凡能接受電子的物質(zhì)堿——凡能給出電子的物質(zhì)酸——凡能給出質(zhì)子的物質(zhì)堿——凡能接受質(zhì)子的物質(zhì)一、酸堿的定義電離理論酸——能電離出H+的物質(zhì)酸——凡能接受2酸堿質(zhì)子理論酸——溶液中凡能給出質(zhì)子的物質(zhì)堿——溶液中凡能接受質(zhì)子的物質(zhì)例子特點(diǎn):1)具有共軛性

2)具有相對(duì)性

3)具有廣泛性A-+H+HA如:HCO3-既為酸,也為堿(兩性)如:H2O中性分子,既可為酸,也可為堿如:繼續(xù)酸堿質(zhì)子理論酸——溶液中凡能給出質(zhì)子的物質(zhì)例子特點(diǎn):A-+3舉例返回共軛酸共軛堿+H+

conjugateacid

conjugatebaseproton舉例返回共軛酸共軛堿+4H3O++A-溶劑合質(zhì)子HA+H2O

例:HAc+H2O

H3O++Ac-HA+SH

SH2++A-例:

HClO4+HAc

H2Ac++ClO4-水合質(zhì)子

醋酸合質(zhì)子

H3O++A-溶劑合質(zhì)子HA+H2O例:H5二、質(zhì)子酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)酸堿半反應(yīng):酸給出質(zhì)子或堿接受質(zhì)子的反應(yīng)

醋酸在水中的離解:半反應(yīng)1HAc(酸1)Ac-(堿1)

+H+半反應(yīng)2H++H2O(堿2)

H3O+(酸2)HAc(酸1)

+H2O(堿2)

H3O+(酸2)

+Ac-(堿1)

氨在水中的離解:半反應(yīng)1NH3(堿1)+H+

NH4+(酸1)

半反應(yīng)2H2O(酸2)OH-(堿2)+H+

NH3(堿1)

+H2O(酸2)

OH-(堿2)

+NH4+(酸1)

共軛酸堿對(duì)共軛酸堿對(duì)二、質(zhì)子酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)酸堿半反應(yīng):酸給出質(zhì)子或堿接受質(zhì)子的6酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)——質(zhì)子的轉(zhuǎn)移(或得失)酸的離解:堿的離解:水的自遞:中和反應(yīng):H+H+H+H+H+H+H+半徑小,電荷密度高,不能單獨(dú)存在或只能瞬間存在水的質(zhì)子自遞常數(shù)KW=c(H+)c(OH-)

=10-14(25℃)即pKW=14(25℃)酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)——質(zhì)子的轉(zhuǎn)移(或得失)酸的離解:堿的離解:水7酸堿共軛關(guān)系共軛酸共軛堿+H+

(1)酸堿可以是中性分子、陰離子或陽(yáng)離子,(2)酸堿的含義具有相對(duì)性:同一物質(zhì)在不同的共軛酸堿對(duì)中,可表現(xiàn)出不同的酸堿性;溶劑不同時(shí),同一物質(zhì)表現(xiàn)出不同的酸堿性。如:HNO3在水中是強(qiáng)酸,在冰醋酸中是弱酸,在濃硫酸中具有堿性。問(wèn)題:H+

的共軛堿是什么型體?H2O是酸還是堿?酸堿共軛關(guān)系共軛酸共軛堿+H+8小結(jié)!!!

酸堿半反應(yīng)不可能單獨(dú)發(fā)生酸堿反應(yīng)是兩對(duì)共軛酸堿對(duì)共同作用的結(jié)果酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是質(zhì)子的轉(zhuǎn)移

質(zhì)子的轉(zhuǎn)移是通過(guò)溶劑合質(zhì)子來(lái)實(shí)現(xiàn)的小結(jié)!!!酸堿半反應(yīng)不可能單獨(dú)發(fā)生9三、水溶液的酸堿反應(yīng)及其平衡常數(shù)1.水溶液中質(zhì)子自遞反應(yīng)*非水溶液中

H2O+H2OH3O++OH–

SH+SHSH2++S-

溶劑合質(zhì)子溶劑陰離子水的離子積三、水溶液的酸堿反應(yīng)及其平衡常數(shù)1.水溶液中質(zhì)子自遞反應(yīng)10概念發(fā)生在溶劑間的質(zhì)子轉(zhuǎn)移→溶劑的質(zhì)子自遞反應(yīng)該反應(yīng)的平衡常數(shù)Ks→溶劑的質(zhì)子自遞常數(shù)

(一般變化不大,視作常數(shù))H2O既能接受質(zhì)子又能給出質(zhì)子→兩性物質(zhì)發(fā)生在水分子間的質(zhì)子轉(zhuǎn)移→水的質(zhì)子自遞反應(yīng)概念發(fā)生在溶劑間的質(zhì)子轉(zhuǎn)移→溶劑的質(zhì)子自遞反應(yīng)11酸的離解:堿的離解:AciddissociationBasedissociation水的自遞:對(duì)共軛酸堿對(duì)HA—A-2、酸堿解離平衡及酸堿的強(qiáng)度酸的離解:堿的離解:AciddissociationBas12討論:Ka↑,給質(zhì)子能力↑強(qiáng),酸的強(qiáng)度↑

Kb↑,得質(zhì)子能力↑強(qiáng),堿的強(qiáng)度↑

共軛酸堿對(duì)HA和A-有如下關(guān)系討論:Ka↑,給質(zhì)子能力↑強(qiáng),酸的強(qiáng)度↑共軛酸堿對(duì)HA和A13多元酸堿的強(qiáng)度H3PO4H2PO4-

+H+

Ka1

Kb3

H2PO4-

HPO42-

+H+

Ka2

Kb2

HPO42-

PO43-

+H+

Ka3

Kb1多元酸pKb3pKb2pKb1pKa1pKa2pKa3多元酸堿的強(qiáng)度H3PO4H214討論:多元酸堿在水中逐級(jí)離解,強(qiáng)度逐級(jí)遞減形成的多元共軛酸堿對(duì)中最強(qiáng)酸的解離常數(shù)

Ka1對(duì)應(yīng)最弱共軛堿的解離常數(shù)Kb3

討論:多元酸堿在水中逐級(jí)離解,強(qiáng)度逐級(jí)遞減形成的多元共軛酸堿15練習(xí)例:已知H3PO4水溶液的Ka1θ=7.6×10-3,Ka2θ=6.3×10-8,計(jì)算PO43-的Kb3θ和Kb2θ。pKb3=pKw

-pKa1=14.00-2.12=11.88pKb2=pKw

-pKa2=14.00-7.20=6.80解:練習(xí)例:已知H3PO4水溶液的Ka1θ=7.6×10-3,16

第二節(jié)影響酸堿平衡的因素

一、濃度的影響

酸堿平衡也是化學(xué)平衡的一種。特別討論:

表明在一定溫度下,弱電解質(zhì)的電離度與其濃度的平方根成反比,溶液越稀,電離度越大。由于電離度α隨濃度而改變,所以一般不用α,而用K來(lái)表示酸堿的強(qiáng)度。

稀釋定律注意!

弱酸弱堿經(jīng)稀釋后,雖然電離度增大,但溶液中的c(H+)或c(OH-)不是升高了,而是降低了。這是由于稀釋時(shí),α增大的倍數(shù)總是小于溶液稀釋的倍數(shù)。

第二節(jié)影響酸堿平衡的因素一、濃度的影響17二、同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)同離子效應(yīng)鹽效應(yīng)

HAc==H++Ac-

NaAc→Na++Ac-;NaCl→Na++Cl-

NaAc是強(qiáng)電解質(zhì),在溶液中完全電離,使溶液中Ac-的量大大增加,使平衡向左移動(dòng),降低HAc的電離度。稱(chēng)之為同離子效應(yīng)。

NaCl是與HAc組成無(wú)關(guān)的離子,但加入后增大離子強(qiáng)度,離子間相互作用增強(qiáng),使結(jié)合成分子的機(jī)會(huì)下降,平衡向右移動(dòng),離解度增大。稱(chēng)之為鹽效應(yīng)。二、同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)同離子效應(yīng)鹽效應(yīng)18第三節(jié) 酸堿平衡體系中各組分濃度的計(jì)算

一、分析濃度和平衡濃度:

分析濃度:溶液體系達(dá)平衡后,各組型體的平衡濃度之和

平衡濃度:溶液體系達(dá)平衡后,某一型體的濃度二、水溶液中酸堿的分布系數(shù)

δ=(某種型體平衡濃度)/分析濃度“酸度”決定各反應(yīng)物的存在型體,影響物質(zhì)在溶液中的分布和平衡第三節(jié) 酸堿平衡體系中各組分濃度的計(jì)算一、分析濃度和平衡濃191.一元酸:

HAA-+H+∵

1.一元酸:HAA-+20討論Ka一定時(shí),δHA和δA-與pH有關(guān)pH↓,δHA↑,δA-↓pH<pKa,HAc為主

pH=pKa,c(HAc)=c(Ac-)pH>pKa時(shí),Ac-為主討論Ka一定時(shí),δHA和δA-與pH有關(guān)21練習(xí)例:計(jì)算pH=5.0時(shí),HAc溶液(0.1000mol/L)中HAc和Ac-的分布系數(shù)及平衡濃度解:練習(xí)例:計(jì)算pH=5.0時(shí),HAc溶液(0.1000mol/222.二元酸:H2C2O4HC2O4-+H+HC2O4-

C2O42-+H+2.二元酸:H2C2O4HC2O4-23討論Ka一定時(shí),δ0

,δ1和δ2與c(H+)有關(guān)pH<pKa1,H2C2O4為主pH=pKa1,

c(H2C2O4)=c(HC2O4-)pKa1<pH<pKa2,

HC2O4-為主pH=pKa2,

c(HC2O4-)=c(C2O42-)pH>pKa2,C2O42-為主討論Ka一定時(shí),δ0,δ1和δ2與c(H+243.多元酸:3.多元酸:25討論pH<pKa1,H3PO4為主pKa1<pH<pKa2,

H2PO4-為主(寬)pH=pKa1,

c(H2PO4-)=c(HPO42-)pKa2<pH<pKa3,

HPO42-為主(寬)pH=pKa1,

c(HPO42-)=c(PO43-)pH>pKa3,PO43-為主適合分步滴定以磷酸為例:討論pH<pKa1,H3PO4為主以磷酸為例:26結(jié)論1)分析濃度和平衡濃度是相互聯(lián)系卻又完全不同的概念,兩者通過(guò)δ聯(lián)系起來(lái)2)對(duì)于任何酸堿性物質(zhì),滿(mǎn)足

δ1+δ2

+δ3+------

+δn

=13)δ取決于Ka,Kb及c(H+)的大小,與c無(wú)關(guān)4)δ大小能定量說(shuō)明某型體在溶液中的分布,由δ可求某型體的平衡濃度結(jié)論1)分析濃度和平衡濃度是相互聯(lián)系卻又完全27化學(xué)平衡中,每一給定的分析濃度等于各存在型體平衡濃度之和溶液呈電中性,荷正電的質(zhì)點(diǎn)數(shù)應(yīng)等于荷負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)數(shù)酸堿反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)酸失去的質(zhì)子數(shù)等于堿得到的質(zhì)子數(shù)第四節(jié)水溶液中酸堿平衡的處理方法

物料平衡式(質(zhì)量平衡式)MBE電荷平衡式

CBE質(zhì)子平衡式(質(zhì)子條件式)PBE化學(xué)平衡中,每一給定的分析濃度等于各存在第四節(jié)水溶液中酸堿28MBE練習(xí)例1:cmol/mL的HAC的物料平衡式

c=c(HAC)+c(AC-)例2:cmol/mL的H3PO4的物料平衡式

c=c(H3PO4)+c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-)例3:cmol/mL的Na2HPO4的物料平衡式

c(Na+)=2c

c=c(H3PO4)+c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-)例4:cmol/mL的NaHCO3的物料平衡式

c(Na+)=c

c=c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)MBE練習(xí)例1:cmol/mL的HAC的物料平衡式29CBE練習(xí)例1:cmol/mL的HAC的電荷平衡式

c(H+)=c(AC-)+c(OH-)例2:cmol/mL的H3PO4的電荷平衡式

c(H+)=c(H2PO4-)+2c(HPO42-)+3c(PO43-)+c(OH-)例3:cmol/mL的Na2HPO4的電荷平衡式c(Na+)+c(H+)=c(H2PO4-)+2c(HPO42-)+3c(PO43-)+c(OH-)例4:cmol/mL的NaCN的電荷平衡式

c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-)CBE練習(xí)例1:cmol/mL的HAC的電荷平衡式30關(guān)于PBE1.零水準(zhǔn)法(質(zhì)子參考水準(zhǔn))零水準(zhǔn)物質(zhì)的選擇

a.溶液中大量存在的

b.參與質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)子條件式書(shū)寫(xiě)方法

等式左邊——得質(zhì)子后產(chǎn)物等式右邊——失質(zhì)子后產(chǎn)物

根據(jù)質(zhì)子得失相等原則列出質(zhì)子條件式關(guān)于PBE1.零水準(zhǔn)法(質(zhì)子參考水準(zhǔn))零水準(zhǔn)物質(zhì)的選擇31續(xù)PBE例1:cmol/mL的NH4H2PO4的質(zhì)子條件式

零水準(zhǔn)——NH4+,H2PO4-,H2O

c(H3PO4)+c(H+)=c(NH3)+c(HPO42-)+2c(PO43-)+c(OH-)例2:cmol/ml的Na2HPO4的質(zhì)子條件式

零水準(zhǔn)——HPO42-,H2O

c(H2PO4-)+2c(H3PO4)+c(H+)=c(PO43-)+c(OH-)續(xù)PBE例1:cmol/mL的NH4H2PO4的質(zhì)子條件32續(xù)PBE2.依據(jù)物料平衡和電荷平衡寫(xiě)質(zhì)子條件式例3:cmol/mL的NaCN的質(zhì)子條件式

物料平衡式:c(Na+)=c

c=c(HCN)+c(CN

-)(1)電荷平衡式:c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-)(2)將(1)式帶入(2)式質(zhì)子條件式c(H+)+c(HCN)=c(OH-)續(xù)PBE2.依據(jù)物料平衡和電荷平衡寫(xiě)質(zhì)子條件式例3:cmo33續(xù)PBE

例4:Cmol/mL的NaHCO3的質(zhì)子條件式物料平衡式c(Na+)=c

c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)=c

(1)電荷平衡式

c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)(2)將(1)式帶入(2)式質(zhì)子條件式c(H+)+c(H2CO3)=c(CO32-)+c(OH-)續(xù)PBE例4:Cmol/mL的NaHCO3的質(zhì)子條件式34第五節(jié)酸堿溶液pH值的計(jì)算強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液pH值的計(jì)算弱酸弱堿溶液pH值的計(jì)算兩性物質(zhì)溶液(c

)緩沖溶液pH值的計(jì)算第五節(jié)酸堿溶液pH值的計(jì)算強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液pH值的計(jì)算35一、強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液pH值的計(jì)算1.強(qiáng)酸(ca)

HAH++A-

H2OH++OH-當(dāng)ca

>10-6mol/L,忽略水的解離精確式近似式***

一、強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液pH值的計(jì)算1.強(qiáng)酸(ca)H36續(xù)強(qiáng)酸強(qiáng)堿pH值計(jì)算2.強(qiáng)堿(cb)精確式B+H+BH+H2OH++OH–近似式***續(xù)強(qiáng)酸強(qiáng)堿pH值計(jì)算2.強(qiáng)堿(cb)精確式B+H+37二、弱酸弱堿溶液pH值的計(jì)算1.一元弱酸堿溶液(1)一元弱酸(ca)精確式二、弱酸弱堿溶液pH值的計(jì)算1.一元弱酸堿溶液(1)一元弱酸38續(xù)弱酸弱堿pH值計(jì)算近似式最簡(jiǎn)式***當(dāng)(忽略酸的離解)且當(dāng)(忽略水的離解)續(xù)弱酸弱堿pH值計(jì)算近似式最簡(jiǎn)式***當(dāng)(忽略酸的離解)且當(dāng)39續(xù)弱酸弱堿pH值計(jì)算(2)一元弱堿(cb)最簡(jiǎn)式***近似式續(xù)弱酸弱堿pH值計(jì)算(2)一元弱堿(cb)最簡(jiǎn)式***近似式40續(xù)弱酸弱堿PH值計(jì)算2.多元弱酸堿(1)多元弱酸:設(shè)二元酸分析濃度為ca(2)多元弱堿:設(shè)二元弱堿分析濃度為cb續(xù)弱酸弱堿PH值計(jì)算2.多元弱酸堿(1)多元弱酸:設(shè)二元酸分41三、兩性物質(zhì)溶液PH值的計(jì)算NaHANa

H2PO4

Na2HPO4

三、兩性物質(zhì)溶液PH值的計(jì)算NaHA42四、緩沖溶液pH值的計(jì)算HA(濃度ca)+NaA(濃度cb)C四、緩沖溶液pH值的計(jì)算HA(濃度ca)+NaA(濃度c43小結(jié)c和()iδ=(某種型體平衡濃度)/分析濃度

δ=f(Ka,Kb,(H+)),與c無(wú)關(guān)

δ1+δ2

+δ3+------

+δn

=1

由δ定量說(shuō)明某型體在溶液中的分布,計(jì)算其平衡濃度

水溶液中酸堿平衡的三種處理方法:MBE,CBE,PBE*零水準(zhǔn)法寫(xiě)質(zhì)子條件式小結(jié)c和()i水溶液中酸堿平衡的三種處理方法:MBE,C44續(xù)前強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液的pH值弱酸弱堿溶液的pH值兩性物質(zhì)溶液的pH值緩沖溶液的pH值續(xù)前強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液的pH值弱酸弱堿溶液的pH值兩性物質(zhì)溶液的p45第六節(jié) 酸堿指示劑酸堿指示劑的變色原理酸堿指示劑的變色范圍影響酸堿指示劑變色范圍的因素關(guān)于混合指示劑第六節(jié) 酸堿指示劑酸堿指示劑的變色原理46一、酸堿指示劑的變色原理1.指示劑的特點(diǎn)

a.弱的有機(jī)酸堿

b.酸式體和堿式體顏色明顯不同→指示終點(diǎn)

c.溶液pH變化→指示劑結(jié)構(gòu)改變→指示終點(diǎn)變化2.常用酸堿指示劑的變色原理酸式體堿式體或堿式體酸式體

見(jiàn)插圖一、酸堿指示劑的變色原理1.指示劑的特點(diǎn)2.常用酸堿47第七章-酸堿平衡及酸堿滴定法課件48→酸堿式體混合色1)c(In-)/c(HIn)10或pHpKin+1→堿式色2)c(In-)/c(HIn)1/10或pHpKin-1→酸式色3)1/10c(In-)/c(HIn)10

或pKin-1pHpKin+1

二、酸堿指示劑的變色范圍討論:Kin一定,c(H+)決定比值大小,影響溶液顏色

HInH++In-酸式體堿式體→酸堿式體混合色二、酸堿指示劑的變色范圍討論:Kin一定49(續(xù)前)指示劑理論變色范圍

pH=pKin±1指示劑理論變色點(diǎn)

pH=pKin

,c(In-)=c(HIn)注:

實(shí)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

例:

pKa

理論范圍

實(shí)際范圍甲基橙

3.42.4~4.43.1~4.4甲基紅

5.14.1~6.14.4~6.2

酚酞

9.18.1~10.18.0~10.0百里酚酞

10.09.0~11.09.4~10.6(續(xù)前)指示劑理論變色范圍pH=pKin±150三、影響酸堿指示劑變色范圍的因素1.指示劑的用量2.溫度的影響3.溶劑的影響4.滴定次序

三、影響酸堿指示劑變色范圍的因素1.指示劑的用量511.指示劑的用量

盡量少加,否則終點(diǎn)不敏銳

指示劑本身為弱酸堿,多加增大滴定誤差變色點(diǎn)pH取決于酸、堿式體濃度的比值,與CHIn無(wú)關(guān)

變色點(diǎn)pH取決于cHIn

;cHIn↑則pH↓,變色點(diǎn)酸移1)雙色指示劑:甲基橙2)單色指示劑:酚酞

例:50~100mL溶液中加入酚酞2~3滴,pH=9變色

15~20滴,pH=8變色1.指示劑的用量

盡量少加,否則終點(diǎn)不敏銳

52(續(xù)前)2.溫度的影響

T→Kin→變色范圍

!注意:如加熱,須冷卻后滴定

例:甲基橙

180C3.1~4.41000C2.5~3.7靈敏度↓↓3.溶劑的影響

極性→介電常數(shù)→Kin→變色范圍4.滴定次序

無(wú)色→有色,淺色→有色例:酸滴定堿→選甲基橙

堿滴定酸→酚酞(續(xù)前)2.溫度的影響3.溶劑的影響53四、關(guān)于混合指示劑組成

1.指示劑+惰性染料例:甲基橙+靛藍(lán)(紫色→綠色)

2.兩種指示劑混合而成例:溴甲酚綠+甲基紅(酒紅色→綠色)特點(diǎn)

變色敏銳;變色范圍窄四、關(guān)于混合指示劑組成特點(diǎn)54第七節(jié)酸堿滴定基本原理及指示劑選擇酸堿滴定反應(yīng)常數(shù)Kt強(qiáng)酸強(qiáng)堿的滴定一元弱酸(堿)的滴定多元酸(堿)的滴定第七節(jié)酸堿滴定基本原理及指示劑選擇酸堿滴定反應(yīng)常數(shù)Kt55一、酸堿滴定反應(yīng)常數(shù)KtH3O++OH-H2O+H2OOH-+HAA-+H2OH3O++A-HA+H2O一、酸堿滴定反應(yīng)常數(shù)KtH3O++OH-56討論:水溶液中酸堿滴定反應(yīng)完全程度取決于Kt大小強(qiáng)酸強(qiáng)堿的反應(yīng)程度最高弱酸弱堿反應(yīng)程度較差Kt大小取決于被滴定酸堿的Ka或KbKa或Kb是影響酸堿滴定的最重要因素討論:水溶液中酸堿滴定反應(yīng)完全程度取決于Kt大小Kt大小取決57二、強(qiáng)酸強(qiáng)堿的滴定強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿H3O++OH-H2O+H2O反應(yīng)完全程度高二、強(qiáng)酸強(qiáng)堿的滴定強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸H3O++OH-58(一)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸NaOH(0.1000mol/L)→HCL(0.1000mol/L,20.00mL)1.滴定過(guò)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(一)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸NaOH(0.1000mol/L)→HCL59續(xù)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸1.滴定過(guò)程中pH值的變化(1)Vb=0:(2)Vb

<Va:SP前0.1%時(shí),加入NaOH19.98mL續(xù)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸1.滴定過(guò)程中pH值的變化(1)Vb=0:60續(xù)前(3)Vb=Va(SP):(4)Vb

>Va

:SP后0.1%,加入NaOH20.02mL續(xù)前(3)Vb=Va(SP):(4)Vb>Va:61續(xù)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸2.滴定曲線的形狀滴定開(kāi)始,強(qiáng)酸緩沖區(qū),⊿pH微小隨滴定進(jìn)行,HCL↓,⊿pH漸↑SP前后0.1%,⊿pH↑↑,酸→堿⊿pH=5.4繼續(xù)滴NaOH,強(qiáng)堿緩沖區(qū),⊿pH↓續(xù)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸2.滴定曲線的形狀滴定開(kāi)始,強(qiáng)酸緩沖區(qū),⊿pH62續(xù)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸3.滴定突躍

滴定突躍:化學(xué)計(jì)量點(diǎn)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用途:利用滴定突躍指示終點(diǎn)續(xù)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸3.滴定突躍滴定突躍:化學(xué)計(jì)量點(diǎn)63續(xù)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸4.影響滴定突躍的因素和指示劑的選擇影響因素:濃度

c↑,⊿pH↑,可選指示劑↑多例:c↑10倍,⊿pH↑2個(gè)單位選擇原則:

指示劑變色點(diǎn)pH處于滴定突躍范圍內(nèi)(指示劑變色范圍部分或全部落在滴定突躍范圍內(nèi))續(xù)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸4.影響滴定突躍的因素和指示劑的選擇影響因素:64續(xù)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸討論甲基橙(3.1~4.4)**3.45甲基紅(4.4~6.2)**5.1

酚酞(8.0~10.0)**9.1

1.0mol/LNaOH→1.0

mol/LHCl⊿pH=3.3~10.7

選擇甲基橙,甲基紅,酚酞

0.1mol/LlNaOH→0.1mol/LHCl⊿pH=4.3~9.7

選擇甲基紅,酚酞,甲基橙(差)

0.01mol/LNaOH→0.01mol/LHCl⊿pH=5.3~8.7

選擇甲基紅,酚酞(差)續(xù)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸討論甲基橙(3.1~4.4)**3.451.65(二)強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿0.1000mol/L

HCl標(biāo)液→0.1000mol/L的NaOH滴定曲線形狀類(lèi)似強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸,pH變化相反滴定突躍范圍決定于酸標(biāo)液濃度及被測(cè)堿濃度指示劑的選擇:甲基紅,酚酞(二)強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿0.1000mol/LHCl標(biāo)液→066三、一元弱酸(堿)的滴定(一)強(qiáng)堿滴定弱酸(二)強(qiáng)酸滴定弱堿三、一元弱酸(堿)的滴定(一)強(qiáng)堿滴定弱酸67(一)強(qiáng)堿滴定弱酸NaOH(0.1000mol/L)→HAc(0.1000mol/L,20.00mL)1.滴定過(guò)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(zhǔn)確滴定的判別式OH-+HAA-+H2O反應(yīng)完全程度不高(一)強(qiáng)堿滴定弱酸NaOH(0.1000mol/L)→HAc68續(xù)強(qiáng)堿滴定弱酸1.滴定過(guò)程中pH值的變化(1)Vb=0(2)Vb

<Va

:HAc+NaAc

SP前0.1%時(shí),已加入NaOH19.98mL續(xù)強(qiáng)堿滴定弱酸1.滴定過(guò)程中pH值的變化(1)Vb=069續(xù)強(qiáng)堿滴定弱酸(3)Vb=Va

:HAc→NaAc(4)Vb

>Va

:NaOH+NaAcSP后0.1%時(shí),已加入NaOH20.02mL續(xù)強(qiáng)堿滴定弱酸(3)Vb=Va:HAc→NaAc(470續(xù)強(qiáng)堿滴定弱酸2.滴定曲線的形狀滴定前,曲線起點(diǎn)高滴定開(kāi)始,

c(Ac-)↓,⊿pH↑隨滴加NaOH↑,緩沖能力↑,⊿pH微小滴定近SP,c(HAc)↓,緩沖能力↓↓,⊿pH↑↑SP前后0.1%,酸度急劇變化,

⊿pH=7.76~9.7SP后,⊿pH逐漸↓(同強(qiáng)堿滴強(qiáng)酸)續(xù)強(qiáng)堿滴定弱酸2.滴定曲線的形狀滴定前,曲線起點(diǎn)高71續(xù)強(qiáng)堿滴定弱酸3.影響滴定突躍的因素和指示劑的選擇影響因素:被滴定酸的性質(zhì),濃度

c一定,Ka↓,Kt↓,⊿pH↓Ka一定,c↓,⊿pH↓(滴定準(zhǔn)確性越差)指示劑的選擇:⊿pH=7.74~9.7,選堿性范圍變色的酚酞,百里酚酞4.弱酸能被準(zhǔn)確滴定的判別式:

ca

?Ka≥10-8續(xù)強(qiáng)堿滴定弱酸3.影響滴定突躍的因素和指示劑的選擇4.弱酸能72續(xù)強(qiáng)堿滴定弱酸討論Ca

?Ka≥10-8

Ka↑,酸性↑,⊿pH↑

Ka﹤10-9時(shí)無(wú)法準(zhǔn)確滴定

c↓,⊿pH↓,滴定準(zhǔn)確性差續(xù)強(qiáng)堿滴定弱酸討論Ca?Ka≥10-8Ka↑,73(二)強(qiáng)酸滴定弱堿HCl(0.1000mol/L)→NH3?H2O(0.1000mol/L,20.00mL)1.滴定曲線:與強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸類(lèi)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(zhì),濃度(2)指示劑選擇:⊿pH=6.34~4.30,選甲基橙,甲基紅3.弱堿能被準(zhǔn)確滴定的判別式:cb

?Kb≥10-8H3O++A-

HA+H2O

反應(yīng)完全程度不高(二)強(qiáng)酸滴定弱堿HCl(0.1000mol/L)→NH3?74續(xù)強(qiáng)酸滴定弱堿討論⊿pH=6.34~4.30選甲基橙,甲基紅續(xù)強(qiáng)酸滴定弱堿討論⊿pH=6.34~4.3075三、多元酸(堿)的滴定多元酸堿被準(zhǔn)確分步滴定的判別式:ca

?Kai≥10-8或cb

?Kbi≥10-8

可以被準(zhǔn)確滴定Kai/Kai+1≥104或Kbi/Kbi+1≥104可以被分步準(zhǔn)確滴定

(一)多元酸的滴定(二)多元堿的滴定三、多元酸(堿)的滴定多元酸堿被準(zhǔn)確分步滴定的判別76

H3PO4H++H2PO4-

Ka1=10-2.12

H2PO4-

H++HPO42-

Ka2=10-7.21HPO42-

H++PO43-

Ka3=10-12.7(一)多元酸的滴定NaOH(0.1000mol/L)→H3PO4

(0.1000mol/L

,20.00mL)1.滴定的可行性判斷2.化學(xué)計(jì)量點(diǎn)pH值的計(jì)算和指示劑的選擇H3PO4H++H2PO4-77多元酸的滴定1.滴定的可行性判斷

ca

?Ka1≥10-8且Ka1/Ka2>104

第一級(jí)能準(zhǔn)確、分步滴定

ca

?Ka2≥10-8且Ka2/Ka3>104第二級(jí)能準(zhǔn)確、分步滴定

ca

?Ka3<10-8第三級(jí)不能被準(zhǔn)確滴定多元酸的滴定1.滴定的可行性判斷ca?Ka1≥10-878多元酸的滴定2.化學(xué)計(jì)量點(diǎn)pH值的計(jì)算和指示劑的選擇(1)當(dāng)?shù)谝患?jí)H+被完全滴定后,溶液組成NaH2PO4

兩性物質(zhì)(2)當(dāng)?shù)诙?jí)H+被完全滴定后,溶液組成Na2HPO4

兩性物質(zhì)甲基橙,甲基紅

酚酞,百里酚酞

溴甲酚綠+甲基橙

酚酞+百里酚酞多元酸的滴定2.化學(xué)計(jì)量點(diǎn)pH值的計(jì)算和指示劑的選擇(1)當(dāng)79多元酸的滴定討論根據(jù)變色點(diǎn)pH選擇指示劑第一變色點(diǎn)pH=4.66

選甲基橙,甲基紅溴甲酚綠+甲基橙

第二變色點(diǎn)pH=9.94

選酚酞,百里酚酞酚酞+百里酚酞多元酸的滴定討論根據(jù)變色點(diǎn)pH選擇指示劑80(二)多元堿的滴定HCl(0.1000mol/L)→

Na2CO3

(0.1000mol/L

,20.00mL)CO32-+H+HCO3-Kb1=10-3.75HCO3

-+H+H2CO3Kb2=10-7.621.滴定可行性的判斷2.化學(xué)計(jì)量點(diǎn)pH值的計(jì)算和指示劑的選擇(二)多元堿的滴定HCl(0.1000mol/L)→Na281多元堿的滴定1.滴定可行性的判斷

cb

?Kb1≥10-8且Kb1/Kb2≈104

第一級(jí)能被準(zhǔn)確、分步滴定cb

?Kb2≥10-8第二級(jí)能被準(zhǔn)確滴定多元堿的滴定1.滴定可行性的判斷cb?Kb1≥82多元堿的滴定2.化學(xué)計(jì)量點(diǎn)pH值的計(jì)算和指示劑的選擇(1)第一級(jí)CO32-被完全滴定后,溶液組成NaHCO3

兩性物質(zhì)(2)當(dāng)?shù)诙?jí)HCO3-被完全滴定后,溶液組成CO2+H2O(H2CO3飽和溶液,0.04mol/L)酚酞

甲基橙

多元堿的滴定2.化學(xué)計(jì)量點(diǎn)pH值的計(jì)算和指示劑的選擇(1)83多元堿的滴定討論根據(jù)變色點(diǎn)pH選擇指示劑第一變色點(diǎn)pH=8.37

選酚酞

第二變色點(diǎn)pH=3.9

選甲基紅多元堿的滴定討論根據(jù)變色點(diǎn)pH選擇指示劑84第八節(jié)酸堿滴定的應(yīng)用

一、酸堿溶液的配制與標(biāo)定酸標(biāo)準(zhǔn)溶液堿標(biāo)準(zhǔn)溶液二、應(yīng)用示例直接滴定法測(cè)定藥用NaOH溶液間接滴定法測(cè)定銨鹽和有機(jī)氮第八節(jié)酸堿滴定的應(yīng)用一、酸堿溶液的配制與標(biāo)定二、應(yīng)用85一、酸堿溶液的配制與標(biāo)定1.酸標(biāo)準(zhǔn)溶液配制方法:間接法(HCl易揮發(fā),H2SO4易吸濕)標(biāo)定方法基準(zhǔn)物:

無(wú)水碳酸鈉

易吸濕,3000C干燥1小時(shí),干燥器中冷卻

1:2反應(yīng)---pH3.9

硼砂

易風(fēng)化失水,濕度為60%密閉容器保存

1:2反應(yīng)---pH5.1指示劑:甲基橙,甲基紅一、酸堿溶液的配制與標(biāo)定1.酸標(biāo)準(zhǔn)溶液配制方法:間接法(HC86續(xù)酸堿溶液的配制與標(biāo)定2.堿標(biāo)準(zhǔn)溶液配制方法:濃堿法(NaOH易吸收水和CO2,KOH較貴)標(biāo)定方法基準(zhǔn)物

鄰苯二甲酸氫鉀

純凈,易保存,質(zhì)量大

1:1反應(yīng)--pH5.4

草酸

穩(wěn)定

1:2反應(yīng)--pH1.25~pH4.29指示劑:酚酞續(xù)酸堿溶液的配制與標(biāo)定2.堿標(biāo)準(zhǔn)溶液配制方法:濃堿法87二、應(yīng)用示例(一)直接滴定法測(cè)定藥用NaOH溶液(混堿NaOH+Na2CO3)滿(mǎn)足條件:cb?Kb>10-8雙指示劑法

BaCl2法二、應(yīng)用示例(一)直接滴定法測(cè)定藥用NaOH溶液滿(mǎn)足條件:c88續(xù)直接法1.雙指示劑法NaOH消耗HCl的體積為V1-

V2Na2CO3消耗HCl的體積為2V2過(guò)程:

NaOHHCl/酚酞

NaClHCl/甲基橙

-------Na2CO3V1NaHCO3

V2H2O+CO2續(xù)直接法1.雙指示劑法NaOH消耗HCl的體積為V1-89續(xù)直接法2.BaCl2法過(guò)程:HCl/甲基橙,V1CO2+H2ONaOH+Na2CO3

NaOH+BaCO3↓

BaCl2

V2

HCl/酚酞

NaCl+H2O續(xù)直接法2.BaCl2法過(guò)程:90續(xù)應(yīng)用示例(二)間接滴定法測(cè)定銨鹽和有機(jī)氮1.蒸餾法2.甲醛法續(xù)應(yīng)用示例(二)間接滴定法測(cè)定銨鹽和有機(jī)氮1.蒸餾法91續(xù)間接法1.蒸餾法

a.NH4++OH-NH3↑+H2ONH3+HCL(定過(guò)量)

NH4ClHCl(過(guò)量)+NaOHNaCl+H2O加熱b.NH4++OH-NH3↑+H2ONH3+H3BO3NH4++H2BO3-H2BO3-+HClCl-

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