第5章 酸碱滴定分析法
酸碱反应的滴定方法技巧注意事项和误差分析
酸碱反应的滴定方法技巧注意事项和误差分析滴定法是化学分析常用的一种定量分析方法，通过溶液滴加滴定液，观察指示剂颜色的变化或使用仪器检测终点的变化来确定滴定过程中反应的终点。
其中，酸碱反应的滴定方法尤为重要，在实验中需要注意一些技巧和注意事项，并进行误差分析以保证实验结果的准确性。
一、滴定方法技巧注意事项：1. 选择适当的滴定酸碱溶液：滴定方法中，选择正确的滴定酸碱溶液非常重要。
滴定液应具有以下特点：溶解度大，反应速度快，滴定终点明确。
常用的滴定酸碱溶液有硫酸、氢氧化钠等。
2. 准备好稀释液：滴定前需要准备好稀释液，将需要测定的溶液稀释至适宜的浓度，以确保滴定结果的准确性。
3. 确定指示剂：指示剂的选择与滴定剂和反应物有关。
常用的指示剂有酚酞、溴甲酚等。
选择适当的指示剂可以提高滴定的准确性。
4. 滴定过程中的摇晃与停滞：在滴定液的滴加过程中，需要进行适当的摇晃，以促使反应充分进行。
滴定液滴加至滴定终点后，要停滞滴定液的滴加并观察指示剂的颜色变化，及时记录下滴定终点。
5. 多次重复实验：为了减小实验误差，滴定法中应该进行多次重复实验，并计算平均值，增加数据的可靠性。
6. 注意反应温度和环境：有些滴定反应对温度比较敏感，要控制好实验环境的温度，避免外界因素对实验结果的影响。
二、误差分析：1. 仪器误差：使用的仪器如滴定管、容量瓶等，都存在一定的仪器误差。
为了减小仪器误差，应该选择质量优良的仪器并进行适当的校准和调试。
2. 滴定过程中的人为误差：人为误差是滴定法常见的误差来源之一。
误差可能产生于溶液滴加速度不均匀、停滞时间过长或过短、指示剂染色不均等。
通过加强实验技巧的训练和调整实验操作步骤，可以减小人为误差。
3. 滴定溶液的浓度误差：滴定溶液的浓度计算和准确称量是保证滴定准确性的重要环节。
误差可能产生于浓度计算不准确、称量误差、溶液浓度的变化等。
准确计算溶液浓度，并严格控制溶液的浓度变化，可以减小浓度误差。
第5章_酸碱平衡及酸碱滴定法-1
[HAc] [HAc]Ka [HAc]+ [H+]
cHAc
Ka [Ac-] = -] [H+] + Ka [HAc]+[Ac
分布分数的一些特征
δHA
[H+] = [H+] + Ka
δA-
Ka = [H+] + Ka
δ 仅是pH和pKa 的函数，与酸的分析浓度c无关 对于给定弱酸， δ 仅与pH有关 δHA＋ δA -＝1
Kbi =
Kw Ka(n-i+1)
例题：从手册中查出下列各酸的酸度常数pKa，计算各
酸的Ka与相应共轭碱的Kb值。(1)H3PO4；(2)H2C2O4；
(3)苯甲酸；(4)NH4+；
（2）溶剂分子的质子自递反应 H2O + H2O H3O+ + OH(25°C)
Kw= aH + aOH - =1.0×10-14
[HA]＝ δHA c HA , [A-]= δA- c HA
一元弱酸溶液
多元弱酸溶液
分布分数－一元弱酸
HAc H++ Ac-
cHAc=[HAc]+[Ac-]
def [HAc] [HAc] δHAc== c = [HAc]+[Ac-] = HAc
[H+] = [H+] + Ka def [Ac-] δAc == =
配位平衡
氧化还原平衡 沉淀平衡
配位滴定法
氧化还原滴定法 沉淀滴定法
1 酸碱平衡
酸 共轭碱 + 质子
HF
H2PO4-
FHPO42-
+
第五章滴定分析法概论
第二节 标准溶液浓度的表示方法
一、物质的量浓度
单位体积溶液中所含溶质B的物质的量即为物质的 量浓度，以符号CB 表示
nB m B / M B cB V V
式中 mB—物质B的质量，g；
MB —物质B摩尔质量， g· -1 ； mol
4. 间接滴定法
直接滴定法
凡是能满足上述（3条件）要求的反应， 都可以用标准溶液直接滴定待测物质，即直 接滴定法。
例如，用HCl标准溶液测定NaOH含量，
用EDTA标准溶液测定Mg2+含量都属于直接
滴定法。
返滴定法
当滴定反应速率较慢，或反应物是固体， 或没有合适的指示剂时，选用返滴定法。
返滴定法：先准确加入过量滴定剂，待 反应完全后，再用另一种标准溶液滴定剩余 滴定剂；根据反应消耗滴定剂的净量就可以 算出被测物质的含量。这样的滴定方法称为 返滴定法。
3. 滴定误差 (End Point Error, Et)
滴定终点(实测值)与化学计量点(理论值).不
一致，由此所造成测定结果的误差，又称滴定误差。
4. 指示剂(Indicator)
为了能比较准确地掌握化学计量点的达到， 在实际滴定操作时，常在被测物质的溶液中加入一 种辅助剂，借助于它的颜色变化作为化学计量点到 达的信号，这种辅助试剂称为指示剂。
mNa 2 B4O7 10H2O = (1/2)×0.1×(20～25)×10
-3×381.4
结论： 选用硼砂 Na2B4O7· 2O作基准物更合适，可减小称 10H 量的相对误差。
标定时的注意事项
酸碱滴定法
根据数据计算终点体积、滴定消耗体积、浓度等参数，并绘制滴定曲线。
根据计算结果得出待测溶液的浓度、含量等结果。
03
数据处理和计算
02
01
按照规定的格式撰写实验报告，包括实验目的、实验原理、实验步骤、数据处理和结果分析等内容。
实验报告
对实验结果进行分析，包括数据的可靠性、误差分析、不确定度评估等，以评估实验结果的准确性和可靠性。
优点
但是，酸碱滴定法也存在一些缺点，如精度较低，误差较大，只能测定单一物质，不能同时测定多种物质，对某些有机物的测定灵敏度不高。
缺点
VS
随着科学技术的发展，酸碱滴定法也在不断改进和完善中。现代酸碱滴定技术已经向自动化、智能化、快速化、无损化和在线监测等方向发展，提高了精度和灵敏度，减少了误差和操作难度。
结果分析
实验报告和结果分析
酸碱滴定法的应用实例
05
直接滴定法
通过滴定反应直接测定酸或碱的含量，如用已知准确浓度的氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸溶液。
间接滴定法
通过滴定反应测定与酸或碱反应的物质含量，如用已知准确浓度的氧化剂高锰酸钾溶液滴定未知浓度的还原剂草酸钠溶液。
酸或碱的含量测定
中和热定义
中和热是指在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成1 mol水时所放出的热量。
滴定管使用
选择合适的滴定管，使用前需清洗并检查是否漏水；使用时要注意控制滴定速度，一般开始时可以稍快，当接近终点时需要减慢滴定速度。
溶液配制与标定
根据需要配制酸或碱溶液，一般使用基准物质进行标定，以保证溶液的准确浓度。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
实验技术
记录滴定过程中各个时间点的体积读数、指示剂颜色等数据。
数据记录
第五节酸碱中和滴定
第五节酸碱中和滴定目的要求：掌握中和滴定的原理初步学会滴定管的正确操作]了解中和滴定的全过程，为学生进行定量实验打下基础。
重点难点：中和滴定的操作教学过程：酸碱中和滴定(高二教案)教学目标:知识技能：使学生初步掌握酸碱中和滴定的原理和有关计算，初步学会酸碱和滴定的实验操作方法，掌握酸碱中和滴定所使用的仪器。
能力培养：通过酸碱中和滴定相关量关系、使用仪器和指示剂的选择、实验操作中有关问题的讨论探索，发展学生的思维能力,培养学生探究性学习的能力。
科学思想：对学生进行热爱科学、尊重科学和依靠科学的科学思想教育。
科学品质：激发学生学习化学的兴趣，培养学生严谨、求实的优良品质。
科学方法：通过酸碱中和滴定实验中的测定、记录、数据处理等实验方法，对学生渗透科学方法的教育。
重点、难点:酸碱中和滴定的实验操作方法及有关计算。
课堂模式:P.B.L课堂教学模式及问题解决模式.教学过程设计同时看课本图３－１３如何准确判断酸碱恰好中和？（追问）怎样选取择附1. 随堂检测答案 1. (D) 2.(D) 3.酚酞甲基橙 4. （C）附2. 投影片酸碱中和滴定实验的操作步聚：1．滴定前的准备工作（1）用蒸馏水洗涤滴定管；（2）检查滴定管；（3）用标准液润洗耳恭听碱式滴定管；（4）取标准氢氧化钠溶液，使液面在“0”刻度以下（5）用待测液润洗酸式滴定管；（6）取待测定盐酸溶液，使液面在“0”刻度以下。
以上操作均要注意逐出气泡。
2．滴定（1）量取待测盐酸溶液25mL 于锥形瓶中，滴入2-3滴酚酞，振荡。
（2）把锥形瓶放在碱式滴定管的下面，并在瓶子底垫一块白瓷砖（或白纸），小心滴入碱液，边滴边摇动锥形瓶，直到因加入一滴碱液后，溶液由元色变成红色，并在半分钟内不褪去为止；记录滴定前后液面刻度于下表。
（3）把锥形瓶子里的溶液倒掉，用蒸馏水把锥形瓶子洗干净，按上述操作重复一次。
（4）取两面三刀次测定数值的平均值计算待测盐酸的物质的量浓度。
《酸碱滴定法教学》课件
滴定管的洗涤
使用蒸馏水、洗液等洗涤剂进行清 洗，确保滴定管内壁干净无残留。
滴定管的准备
检查滴定管是否漏水，并使用所装 溶液润洗2-3次。
指示剂的选择与使用
指示剂的种类
根据酸碱反应的滴定终点 选择合适的指示剂。
指示剂的配制
按照指示剂说明书配制适 当浓度的指示剂溶液。
指示剂的使用
在滴定过程中适时加入指 示剂，观察颜色变化判断 滴定终点。
04
酸碱滴定法的实验操作
实验目的与要求
01
02
03
04
掌握酸碱滴定法的基本原理和 操作方法。
学会使用滴定管、移液管等实 验仪器。
了解酸碱指示剂的作用和使用 方法。
培养实验操作技能和数据处理 能力。
实验原理与步骤
酸碱滴定法是一种常用的化学分析方法，通过滴加酸或碱标准溶液，利用酸碱指示 剂的变色反应来指示滴定终点。
行的程度和条件。
化学物质分离与提纯
03
在化学分析中，酸碱滴定法可以用于分离和提纯某些化学物质
，如通过酸碱反应分离和提纯某些金属离子。
在环境监测中的应用
测定水体PH值
酸碱滴定法可以用于测定水体的PH值，了解水体 的酸碱性质和污染程度。
气体分析
在环境监测中，酸碱滴定法可以用于分析气体中 的酸性或碱性物质，如二氧化碳、硫化氢等。
通过实验结果的分析和讨论， 加深对酸碱滴定法原理和操作 方法的理解，提应用
在化学分析中的应用
确定物质的含量
01
酸碱滴定法可以用于确定物质中的某些离子或官能团的含量，
如硫酸、氢氧化钠、碳酸钠等。
化学反应平衡研究
02
通过酸碱滴定法可以研究化学反应平衡常数，了解化学反应进
第5章-滴定分析概述,葛
定量生成 I2 Na2S2O3 标液 淀粉指示剂
深蓝色消失 Cr2O72- + 6I-+ 14H+ = 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O I2 + 2S2O32- = 2I- + 2S4O62-
间接滴定法 例如：氧化还原滴定测定Ca2＋
Ca2+ CaC2O4沉淀
H2SO4 C2O42KMnO4标液 间接测定 16 H 2 Mn 2 10 CO 2 8 H 2 O
待标定溶液滴定。根据滴定结果计算出待标定溶液的准确浓度。 此法不如基准物质标定法精确，但较简便。
三、标准溶液浓度表示方法
1、物质的量浓度: ——单位体积溶液中所含溶质的物质的量。 c=n/V
mB nB ( mol或mmol) MB nB mB CB VB M BVB ( mol / L )或( mmol / L )
配制溶液 标 定
计算浓度
二、标准溶液的配制
1、直接配制法
准确称取一定量的基准物质，溶解后定量转移入容量瓶中， 加蒸馏水稀释至一定刻度，充分混匀。根据称取基准物的质量
和容量瓶的体积，计算其准确浓度。
准确称取 基准物质
溶解
定容
计算准 确浓度
分析天平
烧杯
容量瓶
n B mB / M B cB VB VB
常用基准物质的干燥条件及其应用
二、标准溶液的配制方法
1、直接配制法:
准确称量 溶解定容 计算浓度
例如：0.01667 mol/L K2Cr2O7标准溶液的配制
4.903 g 基准K2Cr2O7 1L容量瓶
2、间接配制法:
先配制成接近所需浓度的溶液,然后再用基准物或另一 种已知浓度的标准溶液滴定的方法确定其准确浓度。
《分析化学酸碱滴定法》
《分析化学酸碱滴定法》
分析化学酸碱滴定法是一种常用的定量分析方法，用于测定溶液中的酸碱物质的浓度。
酸碱滴定法是通过滴定试剂的体积和溶液中目标物质的反应来确定目标物质的浓度，是一种简便、快速、准确的分析方法。
酸碱滴定法的原理是根据酸碱中和反应来确定溶液中的酸碱物质的浓度。
在酸碱滴定中，一种称为指示剂的物质通常被添加到待测溶液中，以便在滴定过程中显示颜色变化。
当滴定试剂与溶液中的目标物质完全反应时，指示剂会发生颜色变化，从而表明滴定达到终点。
通过记录滴定试剂的用量和终点指示剂的颜色变化，可以计算出目标物质的浓度。
酸碱滴定法的步骤通常包括准备待测溶液、选择合适的指示剂、准备滴定试剂、进行滴定、记录终点和计算结果等。
首先，将待测溶液放入滴定烧杯中，然后加入适量的指示剂。
接着，逐滴加入滴定试剂并持续搅拌溶液，直到出现终点指示剂颜色变化。
记录滴定试剂的用量，根据滴定试剂的浓度和滴定时的体积，计算出目标物质的浓度。
酸碱滴定法广泛应用于实验室中的定量分析和质量控制。
它可以用于测定饮用水、食品、药品、石油产品等中的酸碱物质的含量，也可以用于测定工业废水、环境样品等中的酸碱物质。
酸碱滴定法具有简单、快速、准确和敏感等优点，特别适用于需要高精度和高效率的实验室分析。
总的来说，酸碱滴定法是一种重要的分析化学方法，广泛应用于各个领域的定量分析。
通过掌握酸碱滴定法的原理和操作步骤，可以更准确地测定溶液中酸碱物质的浓度，为科学研究和生产实践提供有力的支持。
酸碱滴定法的原理
酸碱滴定法的原理
酸碱滴定法是化学分析中常用的一种定量分析方法，通过滴定溶液中的酸或碱
来确定其浓度。
其原理是利用酸碱中和反应的化学平衡来实现的。
在滴定过程中，通常使用指示剂来指示溶液的终点，从而确定滴定的终点和滴定终点时所需的滴定液的体积。
在酸碱滴定法中，常用的滴定试剂有酸和碱两种。
其中，酸的滴定试剂是碱性的，而碱的滴定试剂是酸性的。
在滴定过程中，滴定试剂会与待测溶液中的酸或碱发生中和反应，从而确定溶液的酸碱性质和浓度。
酸碱滴定法的原理基于化学中和反应的基本原理。
当酸和碱混合时，会发生中
和反应，生成盐和水。
中和反应的化学方程式可以表示为：
酸 + 碱→盐 + 水。
在滴定过程中，滴定试剂的体积是逐渐增加的，直到达到等当点（滴定终点）。
等当点是指滴定试剂与待测溶液中的酸碱完全反应的点。
在等当点之前，溶液呈酸性或碱性；而在等当点之后，溶液呈中性。
通过测定等当点时滴定试剂的体积，就可以计算出待测溶液中酸或碱的浓度。
为了确定滴定终点，通常需要使用指示剂。
指示剂是一种能够在等当点附近发
生颜色变化的化合物，通过观察颜色变化来确定滴定终点。
常用的指示剂有酚酞、甲基红、溴甲酚等，它们在不同的pH条件下呈现不同的颜色，从而可以准确地指
示滴定终点。
总的来说，酸碱滴定法是一种简单、快速、准确的化学分析方法，通过利用酸
碱中和反应的原理和指示剂的作用，可以确定溶液中酸碱的浓度。
在实际应用中，酸碱滴定法广泛用于药品质量控制、环境监测、食品加工等领域，为化学分析提供了重要的技术支持。
第五章 酸碱滴定法
第五章 酸碱滴定法一、内容提要本章讨论了水溶液中的酸碱滴定，它是以水溶液中的质子转移反应为基础的滴定分析法，其理论基础是酸碱平衡理论。
根据质子理论，凡能给出质子(H ＋)的物质是酸；凡能接受质子(H ＋)的物质是碱。
HA === A － + H ＋酸 碱 质子在溶剂水中酸碱的离解、盐水解、酸碱中和反应等都是通过水合质子实现质子转移过程，是由两个共轭酸碱对相互作用而达到平衡，该平衡反应总是由较强酸碱向生成较弱酸碱的方向进行。
在酸碱滴定法中，常借助酸碱指示剂来指示终点。
当酸碱滴定至化学计量点前后，其pH 值急剧变化，从而产生滴定突跃。
凡是变色点的pH 值处于滴定突跃范围内的指示剂均可用来指示终点。
由化学计量点与滴定终点不符合所引起的误差称为滴定误差，其大小由被滴定溶液中剩余酸（或碱）或多加碱（或酸）滴定剂的量决定。
一元酸碱滴定的可行性判据是C ·K a （b ）≥10－8，多元酸碱的分步滴定及混合酸碱分别滴定的判据是C ×K （a ）b ≥10－8和 ＞104。
本章重点是酸碱指示剂及强酸（强碱）的滴定，酸碱滴定可行性判据。
本章难点是酸碱滴定曲线。
二、 习题（一）判断题（ ）1．pH 值小于7的溶液一定是酸。
（ ）2．在酸碱滴定法中，为保证化学计量点附近相差0.1%，有0.2pH 单位的变化是指示剂法进行准确滴定的最低要求，因此，通常以C·K a ≥10－8作为判断弱酸能否被准确滴定的界限。
（ ）3．在酸碱滴定法中，用强碱滴定强酸时，滴定突跃范围越小，则滴定误差越小，准确度越高。
21b b K K（）4．对于多元酸，应首先看相邻两级K a的比值是否大于104，如果大于104，则能够准确地分步滴定。
（）5．酸碱指示剂为有机弱酸或弱碱，且其酸式和碱式结构具有不同的颜色。
（）6．用已知浓度的NaOH标准溶液，滴定相同浓度的不同种弱酸时，若弱酸的K a 愈大，则滴定突跃范围愈大。
中国药科大学 分析第5章_酸碱滴定法
pH = 9.70
2021年1月
22
2.滴定曲线的形状
pH
❖ 滴定开始至滴入
14
19.98mlNaOH，⊿pH微小
12
⊿pH=3.3 曲线平坦
10
❖ SP前后0.1%,⊿pH ↑↑ ，
8
⊿pH=5.4 曲线几乎直线上升6Fra bibliotek计量点4
❖ SP后继续滴NaOH，强碱
2
缓冲区，⊿pH↓ 曲线平坦
10
20
30 40 VNaOH
❖ 1．指示剂的用量 ❖ 2．温度的影响 ❖ 3．溶剂的影响 ❖ 4．滴定程序
2021年1月
11
1．指示剂的用量
❖ 尽量少加，但不能太少，否则终点 不敏锐 指示剂本身为弱酸碱，多加增大滴 定误差
例：50~100mL溶液中
加入酚酞 2~3滴，pH=9变色 加入酚酞15~20滴，pH=8变色
2021年1月
2
一、 指示剂的变色原理
❖指示剂的特点
a．弱的有机酸、碱
b．酸式色和碱式色颜色明显不同→ 指示终点
c．溶液pH变化→指示剂结构改变→ 指示终点变化
2021年1月
3
一、 指示剂的变色原理
酚酞 HIn + H2O
H3O+ + In-
酸式
碱式
酚酞（pp）
HO
OH
O-
O
OH-
OH C O O-
H+
羟式（无色）
碱滴定酸 → 选酚酞
2021年1月
14
四、 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）
酸碱滴定法PPT课件
02
实验操作过程中应保持 实验室的清洁卫生，避 免交叉污染。
03
在使用酸碱溶液时应特 别注意安全，避免直接 接触皮肤或吸入蒸汽。
04
在进行滴定操作时应准 确控制滴定速度，避免 过快或过慢，影响实验 结果。
03 酸碱滴定法实验步骤
实验样品的制备
样品选择与处理
选择具有代表性的样品，进行适当的 破碎、研磨或溶解等处理，以便进行 后续的滴定分析。
02
根据滴定终点的指示方法不同： 电位滴定、指示剂滴定等。
02 酸碱滴定法实验准备
实验器材的准备
酸碱滴定管
用于准确测量酸碱溶液 的体积，确保滴定结果
的准确性。
烧杯
容量瓶
移液管
用于混合和盛放酸碱溶 液，一般选用容积适中
的烧杯。
用于准确配置酸碱溶液， 确保实验所需的浓度。
用于转移一定量的酸碱 溶液，确保实验操作的
改进建议
为了提高实验的准确性和安全性，可以采取以下措施，如加强实验操作培训、 使用更精确的实验器材、优化实验步骤、加强实验室安全教育等。
酸碱滴定法未来发展与应用
未来发展
随着科技的不断进步和应用领域的拓展，酸碱滴定法 也在不断发展和改进。未来可以探索新的滴定方法和 技术，以提高实验的准确性和可靠性，同时也可以拓 展酸碱滴定法的应用领域，如环境监测、生物分析、 药物研发等。
样品称量与转移
样品溶解与稀释
对于不溶于水的样品，需要进行适当 的溶解处理；对于浓度过高的样品， 需要进行稀释处理，以避免滴定误差。
使用精确天平称量样品，并将其转移 到适当的容器中，以便进行滴定操作。
滴定管的使用与校准
滴定管选择
根据待测溶液的性质和浓度，选 择合适的滴定管类型和规格。
分析化学习题解答 滴定分析法
分析化学习题解答上册华中师范大学东北师范大学陕西师范大学北京师范大学合编第五章滴定分析法湛江师范学院化学科学与技术学院杜建中1.写出下列各酸的共轭碱：H2O，H2C2O4，H2PO4-，HCO3-，C6H5OH，C6H5NH3+，HS-，Fe(H2O)63+，R-NH+CH2COOH.答：H2O的共轭碱为OH-；H2C2O4的共轭碱为HC2O4-；H2PO4-的共轭碱为HPO42-；HCO3-的共轭碱为CO32-；C6H5OH的共轭碱为C6H5O-；C6H5NH3+的共轭碱为C6H5NH2；HS-的共轭碱为S2-；Fe(H2O)63+的共轭碱为Fe(H2O)5(OH)2+；R-NH2+CH2COOH的共轭碱为R-NHCH2COOH。
2. 写出下列各碱的共轭酸：H2O，NO3-，HSO4-，S2-，C6H5O-，C u(H2O)2(OH)2，(CH2)6N4，R—NHCH2COO-，C O O-C O O-。
答：H2O的共轭酸为H3O+；NO3-的共轭酸为HNO3；HSO4-的共轭酸为H2SO4；S2-的共轭酸为HS-；C6H5O-的共轭酸为C6H5OH Cu(H2O)2(OH)2的共轭酸为Cu(H2O)3(OH)+；(CH2)6N4的共轭酸为(CH2)6N4H+；R-NHCH2COO-的共轭酸为R-NHCH2COOH，C O O-C O O-的共轭酸为C O O-C O O-H3.通过物料平衡、电荷平衡写出（1）(NH4)2CO3、NH4HCO3溶液的PBE浓度为c(mol/L)。
解：(NH4)2CO3 ＝2NH4+ + CO32-CO32－+ H2O ＝HCO3－+ OH -HCO3- + H2O ＝H2CO3 + OH -NH4+＝H+ + NH3H2O ＝H+ + OH -MBE：[NH4+] + [NH3] = 2C[H2CO3] + [HCO3-] + [CO32-] = CCEB：[NH4+] +[H+] = [OH－] + [HCO3-] + 2[CO32-]PBE：[H+] = [OH -] + [NH3] - [HCO3-] - 2[CO32-]NH4HCO3＝NH4+ + HCO3-NH4+＝H+ + NH3HCO3-＝H+ + CO32-HCO3-＋H2O ＝H2CO3＋OH -H2O ＝H+ + OH -MBE：[NH4+] + [NH3] = C[H2CO3] + [HCO3-] + [CO32-] = CCEB：[NH4+] +[H+] = [OH -] + [HCO3-] + 2[CO32-]PBE：[H+] = [NH3] + [CO32-] + [OH -]- [H2CO3]4.写出下列酸碱组分的MBE、CBE、PBF，浓度为Cmol/L。
分析化学酸碱滴定法(新)
13
（四）混合指示剂 混合指示剂是把两种或两种以上试剂混合，利用它们颜 色的互补性，使终点颜色变化更鲜明，变色范围更窄。
一定型体的平衡浓度占分析浓度的比值为该种型体的 分布系数（δ）。型体Ai的分布系数为
Ai
Ai
C
显然， 1 A A A 1 2 n
2
（二）弱酸（弱碱）各型体的分布系数 一元弱酸HA
HA
C HA A
HA
[ Ac ] C 0 . 1000 0 . 64 0 . 064 mol / L A c
5
（三）水溶液中酸碱平衡的处理方法 1、质量平衡（物料平衡） 在一个化学平衡体系中，某一组分的分析浓度等于该组 分各种存在型体的平衡浓度之和，称为质量平衡 C mol/L Na 2CO3溶液的质量平衡式：
强酸强碱准确滴定的条件：
C 10 mol /L
一般而言，人们观察指示剂颜色的变化约有0.2～ 0.5pH单位的误差，称之为观测终点的不确定性，用 △pH来表示，一般按△pH=±0.2来考虑，作为使用 指示剂目测终点的分辨极限值。
（三）影响指示剂变色范围的因素
11
1. 指示剂的用量 对于双色指示剂如甲基橙，用量多少对变色范围 （PH3.1~4.4)和终点(PH5)影响不大，但对色调变化有影响。 用量太多或太少都使色调变化不鲜明。 对于单色指示剂如酚酞，用量多少对色调变化影响不 大，但影响变色范围和终点。例如，在50～100ml溶液中 加入0.1%酚酞指示剂2～3滴，变色范围约8.0～10.0， pH=9时出现红色；在同样条件下加入10～15滴，则变色 范围约7.0～9.0，在pH=8时出现红色。
酸碱滴定法
对于给定弱酸， δ 对pH作图→分布分数图
分布分数图 δ HAc的分布分数图（pKa=4.76）
优势区域图
pKa±1.3
HAc 3.46
4.76
6.06
Ac-
pH
δ 1.0
HF的分布分数图（pKa=3.17）
HF FHF
4 3.17
6
8
10
12
pH
pKa
3.17
FpH
-6 条件c≥10 mol/L
最简式: [H+] = cHCl 强碱(NaOH):
质子条件: [H+] + cNaOH = [OH-] 最简式: [OH-] = cNaOH cHCl=10-0 and 10-8.0 mol· L-1, pH=?
2 弱酸(碱)溶液 一元弱酸(HA) 质子条件式: [H+]=[A-]+[OH-] 平衡关系式
近似计算式: [H+]＝ Ka (ca - [H+]) 展开得一元二次方程求解即可 若: ca/Ka >400, 则 ca - [H+] ≈ ca
最简式:
[H+]＝ Kaca
精确表达式：[H+]＝ Ka[HA] + (1) Kaca<20Kw :
Kw
不能忽略水的解离[H+]＝10-7 mol/L
(2) Kaca>20Kw， ca/Ka < 400 : 用近似式
[H+]n-1 Ka1
δ1 = …
[H+]n + [H+]n-1Ka1 +…+Ka1 Ka2..Kan
…
Ka1 Ka2..Kan δn = [H+]n + [H+]n-1Ka1 +…+Ka1 Ka2..Kan
《大学化学教学》5酸碱滴定法(修改稿)
标准溶液（滴定剂）：已知准确浓度的试剂溶液
试样：被检测的物质。
滴定：用滴定管将标准溶液逐滴加到被分析组分
溶液中的操作过程。
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6
化学计量点（理论终点） ：标准溶液与被测 组分按滴定反应式所表示的化学计量关系，恰好完 全反应的计量点。
配位滴定法
沉淀滴定法
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3
滴定分析法分类（按照化学反应分类）
(1)酸碱滴定法(中和法)：以质子传递反应为基础。 H+＋ B- ＝ HB
(2) 沉淀滴定法：以沉淀反应为基础。 Ag+ ＋ Cl- ＝ AgC1↓
(3) 配位滴定法：以配位反应为基础。
M2+＋ Y4- ＝ MY2 -
(4) 氧化还原滴定法：以氧化还原反应为基础
4.掌握标准溶液的配制方法和标定方法。
5.掌握酸碱滴定法的基本原理，了解各种酸碱滴 定曲线，滴定突跃范围和指示剂的选择依据。
6.掌握酸碱滴定法测定结果的计算。
7.理解有效数字的意义，掌握有效数字的修约规 则和运算规则。
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2
分析化学
定性分析
化学分析 定量分析 仪器分析
化学分析
重量分析法 酸碱滴定法 滴定分析法 氧化还原滴定法
第12章 滴定分析
§12.1 滴定分析概述 §12.2 分析结果的误差和有效数字 §12.3 酸碱滴定法 §12.4 氧化还原滴定法 §12.5 配位滴定法
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1
教学要求
1.了解滴定分析法的分类方法和应用范围。
2.熟悉误差的分类及其产生的原因，掌握误差和 偏差的几种常用的表示方法。
化学酸碱滴定反应的计算方法
化学酸碱滴定反应的计算方法滴定法是一种常用的化学定量分析方法，用于测定溶液中酸、碱或其他物质的浓度。
滴定反应是一种酸碱中和反应，通过滴定液与被测物质反应来确定浓度。
为了准确计算滴定反应的浓度，需要掌握一些计算方法。
本文将介绍化学酸碱滴定反应的计算方法及其应用。
一、酸碱滴定反应基本原理酸碱滴定反应是一种快速反应，通过滴定液与被测酸碱溶液在酸碱中和反应中失去或增加氢离子来测定其浓度。
滴定过程中，通常使用一种指示剂来指示溶液的酸碱性，一般情况下，指示剂在酸性和碱性介质中颜色发生变化。
二、滴定反应的计算方法1. 等当点计算法：等当点是指滴定过程中等量滴加滴定液与被测物质完全反应的点。
在等当点前，滴定液与被测物质的体积比不满足化学方程式中的摩尔比，而等当点后，体积比满足摩尔比。
等当点滴定反应的计算步骤如下：a. 记录滴定液（V1）和被测酸碱溶液（V2）的初始体积。
b. 滴定过程中不断滴加滴定液，并轻轻搅拌溶液。
c. 当出现颜色变化作为指示剂转换的终点时，停止滴定。
d. 记录滴定终点时滴定液的体积（V3）。
e. 根据体积的变化计算等当点的滴定体积（V）。
等当点滴定反应计算公式如下：V = V3 - V12. 终点法：终点法是指滴定过程中指示剂颜色的变化标志着滴定的结束。
终点法和等当点法有些相似，但终点法不需要滴定过程达到等当点。
一般情况下，指示剂会在等当点之前发生颜色变化，因此滴定结束的标志是颜色变化。
终点法滴定反应的计算步骤如下：a. 记录滴定液（V1）和被测酸碱溶液（V2）的初始体积。
b. 滴定过程中不断滴加滴定液，并轻轻搅拌溶液。
c. 当出现颜色变化作为指示剂转换的终点时，停止滴定。
d. 记录滴定结束时滴定液的体积（V3）。
终点法滴定反应计算公式如下：V = V3 - V1三、滴定反应的应用滴定法在实际应用中具有广泛的应用，主要用于分析测定酸碱溶液中物质的浓度。
例如，可以使用盐酸滴定钠氢碳酸溶液来测定钠氢碳酸溶液中钠离子的浓度。
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的总浓度,等于各有关形式平衡浓度之和.
13
质量平衡方程（MBE）
2 10-3 mol/L ZnCl2 和 0.2 mol/L NH3 [Cl-] = 4 10-3 mol/L [Zn2+] +[Zn(NH3) 2+] +[Zn(NH3)22+] +[Zn(NH3)32+]
+[Zn(NH3)42+] = 2 10-3 mol/L
C. HPO42-
D. H2PO4-
(二) pH值的计算
1、 强酸(强碱)溶液 [H+]=Ca (Ca≥10-6mol.L-1)
H
c c 4K w 2
2
(10-8<Ca< 10-6mol.L-1)
H
Kw
(Ca《 10-8 mol.L-1)
34
2.一元弱酸(HA)的[H+]的计算 质子条件式: [H+]=[A-]+[OH-]
浓度常数 Kc ——与温度和离子强度有关
aHB + aA [HB+][A-] Kc = [B][HA] = a a B HA =
gB gHA gHB gA
+ -
-
gHB gA
+
K◦
5.1.3 物料平衡,电荷平衡和质子条件
1. 物料平衡方程(MBE, Material Balance Equation):在化学平衡体系中,某一给定物质
[H+]n-1 Ka1
δn-1= …
[H+]n + [H+]n-1Ka1 +…+Ka1 Ka2..Kan
…
Ka1 Ka2..Kan δ0 = [H+]n + [H+]n-1Ka1 +…+Ka1 Ka2..Kan
δ 仅是pH和pKa 的函数，与酸的分析浓度c无关
对于给定弱酸， δ 仅与pH有关
5.2 分布分数
分布分数：溶液中某酸碱组分的平衡浓度占其分析浓 度的分数，用 δ 表示
平衡浓度 定义： = 分析浓度
“δ” 将平衡浓度与分析浓度联系起来 [HA]＝ δHA c HA , [A-]= δA- c HA
对一元酸溶液，如HAc:
HAc H+ + Ac-
K
a
cHAc=[HAc]+[Ac-]
+
HA - c 1x1 A 2- c x00
27
x00 =
K a1 K a2 H + Ka H+ + Ka Ka 1 1 2
+ 2
H2CO3的 -pH图
1.0
0.5
H2CO3
HCO3
-
CO32-
0.0 0
H++ A-
血浆
HA
隔膜
HA
pH=1.0 胃
H+ + A-
[HA]=δ血HA+,血A-等离子不能 假设 H c =δ胃HAc胃 穿透隔膜, HA分子可自由通 过隔膜. 达平衡时, 隔膜两边 δ血HA pH=1.0 c总药 c胃 c血+ c胃 = 的HA浓度相等， = 1+ δ c血 = 1+ c血 c血 胃HA 即[HA]血=[HA]胃 [H＋]血([H＋]胃+ Ka) = 1+ 阿司匹林是一种弱酸(即 ( [H＋]血+ KaK[H＋]胃 计 乙酰水杨酸), p)阿司匹林 a= 3.5. pH=7.4 算阿司匹林在胃中的吸收比 c血 率。 c总药 = 99.99%
0.5
0.0 0 2 4 HCN 6 8 9.31 pKa 9.31 CN10 12 pH
优势区域图
pH
分布分数图的特征 HA的分布分数图（pKa）
两条分布分数曲线相交于（pKa，0.5） pH<pKa时，溶液中以HA为主 pH>pKa时，溶液中以A-为主
药物的吸收方式可表示为
pH=7.4
a (H + )a (A - ) Ka = a (HA) a (HA)a (OH ) Kb = a (A)
8
HA + H2O
A- + H3O+
-
A + H2O
HA + OH
-
共轭酸碱对(HA-A)的Ka与Kb的关系为
a (H ) a (A) a (HA) a (OH ) Ka Kb Kw a (HA) a (A)
2
4
6 6.38
8
10 10.25
12
pH
H2CO3
pKa1HCO3- pKa2 CO32-
△pKa = 3.87
pH
28
思考：分布分数能解决什么问题？
求平衡浓度，进而可以解决酸碱溶液平衡的有 关计算； 判断在一定酸度条件下溶质存在的主要型体。 可应用分布分数的知识选取分析实验的适宜 酸度条件。
29
Kt—滴定反应常数 H+ + OHH2O
1 14.00 Kt = = 10 Kw
H+ +
A-
HA
1 Kt = Ka
(
Kb Kw
Ka Kw
)
OH-
+ HA
H2O +
A-
1 Kt = Kb
(
)
11
平衡常数 反应：HA＋B HB+ +A-
活度常数 K◦ ——与温度有关
K◦=
aHB + aA aBaHA
Ka g (H ) g (Ac )
三元酸H3A的摩尔分数
分母由4项组成:
M = [H+]3+[H+]2Ka1+[H+]Ka1Ka2+Ka1Ka2Ka3 3 = [H3A]/c= [H+]3/M 2 = [H2A-]/c= [H+]2Ka1/M 1 = [HA2-]/c= [H+]Ka1Ka2/M 0 = [A3-]/c=Ka1Ka2Ka3/M
+
pKa pKb pKw 14.00
9
多元酸碱的离解反应
Ka
1
H 3A
Kb3
H 2A -
Ka
2
HA2-
Ka
3
Kb2
K b1
A3-
pKb1 = 14.00 - pKa3 pKb2 = 14.00 - pKa2 pKb3 = 14.00 - pKa1
10
(3) 酸碱中和反应(滴定反应)
H Ac HAc
HAc
HAc =
c HAc
[H+] = [H+] + Ka
[HAc] [HAc]+[Ac-] =
[HAc] [HAc]Ka [HAc]+ [H+]
δAc =
-
[Ac-]
cHAc
Ka [Ac-] = = [H+] + Ka [HAc]+[Ac-]
分布分数的一些特征 δHA [H+] = [H+] + Ka
[NH3] +[Zn(NH3) 2+] +2[Zn(NH3)22+] +3[Zn(NH3)32+] +4[Zn(NH3)42+] = 0.2 mol/L
2. 电荷平衡 (Charge Balance): 溶液中正离子所带正电荷的总数等于负离子所带 负电荷的总数(电中性原则)。 电荷平衡方程（CBE)
K a [HA] Kw 代入平衡关系式 [H ] [H ] [H ]
+
精确表达式: [H+]=
ca [H ] 若将 [HA] + [H ] K a
+
Ka [HA]+ Kw
代入
展开则得一元三次方程, 难解!
35
精确式： [H ] Ka [HA] K w
+
若: Kac>10Kw(10-12.7), 忽略Kw(即忽略水的酸性)
活度：在化学反应中表现出来的有效浓度，
通常用a表示
ai = gi [i]
溶液无限稀时: g =1 中性分子: g =1
溶剂活度: a =1
Debye-Hü ckel公式： （稀溶液I<0.1 mol/L）
-lggi=0.512zi2
I 1+Bå I
-lggi=0.512zi2 I
I：离子强度, I=1/2∑ciZi2, B: 常数, =0.00328 (25℃), zi：离子电荷, 与温度、介电常数有关,
例：Na2HPO4水溶液
零水准：H2O、HPO42[H+] + [H2PO4- ]+2[H3PO4] = [OH-] +[PO43-]
Na2CO3
[H+] + [HCO3-] + 2[H2CO3] = [OH-] Na(NH4)HPO4
[H+] + [H2PO4- ]+2[H3PO4] = [OH-] +[NH3] + [PO43-]
Na2C2O4水溶液 [Na+] + [H+] = [OH-] + [HC2O4-] + 2[C2O42-]
3. 质子平衡 溶液中酸失去质子数目等于碱得到质子数目。 质子条件式（PBE） (1) 先选零水准 (大量存在,参与质子转移的物质)， 一般选取投料组分及H2O (2) 将零水准得质子产物写在等式一边,失质子产物 写在等式另一边 (3) 浓度项前乘上得失质子数