第三章 酸碱滴定法
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2.酸碱离解常数
(2)酸碱离解常数
酸碱在水溶液中的离解反应进行的程度可用Ka,Kb衡量。 HA ⇌ A- + A-+H
H+
[ H ][ A ] Ka HA
[ HA][OH ] Kb [ A ]
2
O⇌HA+OH-
Ka为酸离解常数;Kb为碱离解常数
Ka、 Kb是衡量碱强弱的尺度,其值越大,酸碱性越强。 共轭酸碱对的Ka、Kb值之间满足
缓冲范围
1.5~3.0 2~3.5
甲酸+NaOH HAc+NaAc
六次甲基四胺+HCl H2PO4-+HPO42三羟甲基甲胺+HCl 硼砂(H3BO3+H2BO3-) NH4++NH3
3.77 4.76 5.13 7.21 8.21 9.24 9.25
3~4.5 4~5.5 4.5~6.0 6.5~8 7.5~9 8.5~10 8.5~10
室温滴定
溶剂和溶液离子强度影响: 离子强度影响pKHIn
滴定顺序:合理的滴定顺序有利于颜色变化的 观察
24
四、混合指示剂
2.混合指示剂种类 (1)由两种或两种以上指示剂混合而成, (2)指示剂+惰性染料
1.混合指示剂特点:变色范围窄,变色敏锐。
25
例:混合指示剂:甲基红+溴甲酚绿
5.0------5.1-------5.2 暗红 灰 绿
H3O+ Ac- + H3O+ H+
3
一、酸碱溶液的酸度和酸(碱)浓度
2.酸碱离解常数
(1)水的质子自递作用 H2O(碱1)+H2O(酸2)⇌ H3O+(酸1)+OH-(碱2)
反应的平衡常数
Kw=[H+][OH-]
↑
水的离子积
Kw=10-14(25℃时) ;pKw =14
Hale Waihona Puke Baidu
4
一、酸碱溶液的酸度和酸(碱)浓度
强酸与弱碱的反应 A-+H+ → HA
一、酸碱溶液的酸度和酸(碱)浓度
3.浓度、活度与离子强度 (1)活度:离子在化学反应中起作用的有效浓度, 以 表示 a (2)活度与浓度关系:
a =c
离子的活度系数 :与溶液中各种离子的总浓度 和离子所带的电荷数有关 (3)离子强度 :是综合考虑了溶液中各种离子的 浓度与其电荷数的物理量,用 表示I 。
9
二、酸碱水溶液中H+浓度计算(续)
2.不同类型酸碱溶液中H+浓度计算
(1)不同类型的酸碱溶液中H+浓度可根据共轭酸碱
对之间质子转移的平衡关系来推导出计算溶液中[H+] 的公式. (2)在运算过程中,根据具体情况(如离解常数Ka 或Kb和浓度大小)进行合理的近似处理,得到计算
[H+]的近似式与最简式。
剩余HCl (mL) 20.00 2.00 0.20 0.02 0.00
过量NaOH (mL)
[H+]
pH值
0.02 0.20 2.00 20.00
1.00× 10-1 5.26× 10-3 5.02× 10-4 5.00× 10-5 1.00× 10-7 2.00× 10-10 2.01× 10-11 2.10× 10-12 5.00× 10-13
6.1
黄绿
蓝绿
7.0 8.3 9.0 9.9
紫蓝 黄 黄 无色
绿 紫 紫 紫
一份0.1%酚酞乙醇溶液 一份0.1%百里酚酞乙醇溶液
二份0.1%百里酚酞乙醇溶液
pH=9.6,玫瑰红; pH=10,紫色
27
第三节 酸碱滴定条件的选择
问题 如何描述不同类型酸碱滴定过程中溶液 H+浓度的变化规律?如何给某一酸碱滴定 反应选择一合适的指示剂?是否所有的酸 或碱均能被准确直接滴定?能被准确直接 滴定的条件是什么?
12
三、酸碱缓冲溶液
1.缓冲容量与缓冲范围 (1)缓冲容量β
缓冲容量物理意义:
使1L缓冲溶液的pH值增加或减少极小值时
所需要加入强碱或强酸的物质的量(mol)。
缓冲容量愈大,溶液的缓冲能力愈强。
13
三、酸碱缓冲溶液
1.缓冲容量与缓冲范围 (1)缓冲容量β (续)
影响缓冲容量大小的因素:缓冲容量β值取决于溶液的
二、酸碱水溶液中H+浓度计算
1. 酸碱溶液常见几种类型 (1)强酸、强碱 如HCl、NaOH
(2)一元弱酸碱 HA 如HAc、NH3· H2O
多元弱酸碱 H2A, H3A 如H2CO3、H3PO3
(3)两性物质 HA- 如HCO3-、H2PO32-等
(4)共轭酸碱:HA+A- 如HAc-Ac-、NH4-NH3 (5)混合酸碱:强+弱,弱+弱
理论上:
[ In ] 10 呈碱式色 [ HIn] [ In ] 1 在 ~ 10 [ HIn] 10 呈复合色
变色点: pH pKHIn 变色范围: pH pKHIn 1
实际变色域比理论值小,一般要求指示剂的变色范围狭 窄比宽好,有利于提高滴定准确度
22
2.常用酸碱指示剂 (要记住)
1 2 2 I (c1 z12 c2 z 2 cn z n ) 2
7
一、酸碱溶液的酸度和酸(碱)浓度
4.酸度与酸的浓度
酸度:是指溶液中H+的浓度或活度, 常用pH表示;
酸的浓度:是指单位体积溶液中所含某 种酸的物质的量(mol),包括未解离 的与已解离的酸的浓度。
8
性质、浓度和pH。 缓冲剂的浓度愈大,其缓冲容量也愈大; 缓冲溶液的总浓度一定,当缓冲组分比等于1时,缓 冲容量最大,缓冲能力最强。 通常将两组分的浓度比控制在0.1~10之间比较合适
14
(2) 缓冲范围
缓冲溶液所能控制的pH值范围称为缓冲溶液的缓冲范围。
对于酸式缓冲溶液的缓冲范围:为pKa两侧各一个pH单 位:
NaOH过量
30
(1)滴定过程溶液pH变化(续)
以0.1000mol/L NaOH溶液滴定20.00mL 0.1000mol/L HCl为例
加入NaOH (mL) 0.00 18.00 19.80 19.98 20.00 20.02 20.20 22.00 40.00
HCl被滴定 百分数 0.00 90.00 99.00 99.90 100.00 100.1 101.0 110.0 200.0
用于Na2CO3标定HCl时指示终点 由于颜色互补使变色间隔变窄, 变色敏锐.
26
几种常见的混合指示剂
指示剂溶液的组成 一份0.1%甲基黄乙醇溶液 一份0.1%次甲基蓝乙醇溶液 一份0.1%甲基橙水溶液 一份0.25%靛蓝二磺酸水溶液 一份0.1%溴甲酚绿钠盐水溶液 一份0.2%甲基橙水溶液 三份0.1%溴甲酚绿乙醇溶液 一份0.2%甲基红乙醇溶液 一份0.1%溴甲酚绿钠盐水溶液 一份0.1%氯酚红钠盐水溶液 一份0.1%中性红乙醇溶液 一份0.1%次甲基蓝乙醇溶液 一份0.1%甲酚红钠盐水溶液 三份0.1%百里酚蓝钠盐水溶液 一份0.1%百里酚蓝50%乙醇溶液 三份0.1%酚酞50%乙醇溶液
下表列出了各类酸碱水溶液[H+]的计算式及其在允许 有5%误差范围内的使用条件 。请查阅教材p54
10
11
三、酸碱缓冲溶液
凡能抵御因加少量酸或碱及因受到稀释而造成pH显著
改变的溶液叫做缓冲溶液。
缓冲溶液多数为含有一定浓度的“共轭酸碱对” 如:HAc~NaAc、NH3•H2O~NH4Cl 一些较浓的强酸或强碱,也可作为缓冲溶液,如 0.1mol/L的HCl溶液、0.1mol/L的NaOH溶液等。
29
1.强碱(酸)滴定强酸(碱) (1)滴定过程溶液pH变化
(以NaOH滴定HCl为例)
溶液为盐酸
滴定开始前: [H+]=cHCl 等量点前:
NaOH完全反 应,盐酸过 量
HCl与NaOH 等量反应
等量点:pH=7
等量点后: [OH ]
cNaOH VNaOH(过量) V总 HCl完全中和,
HAc是Ac-的共轭酸,Ac-是HAc的共轭碱,HAc和Ac是一对共轭酸碱对。同样NH4+和NH3也是一对共轭酸 碱对
2
一、酸碱溶液的酸度和酸(碱)浓度
1. 酸碱质子理论
(2)酸(碱)在水中的离解平衡 例: HAc在水中的离解反应
半反应1: HAc
⇌
Ac-
+
H+
半反应2: H+ + H2O ⇌ 总反应: HAc + H2O ⇌ 简写为: 所以HAc在水中表现出酸性 HAc ⇌ Ac- +
17
第二节 酸碱指示剂
问题 酸碱滴定终点用什么来指示?常用酸
碱指示剂有哪些?酸碱指示剂变色原理是
什么?使用时要注意哪些问题?
18
一、指示剂作用原理
1. 酸碱指示剂的酸形和碱形具有不同的颜色. 例1 甲基橙 (MO) (CH3)2N— —N=N—
OH- H+
—SO3-
pKa=3.4
+ (CH3)2N=
1.00 2.28 3.30 4.30 7.00 9.70 10.70 11.68 12.52
滴 定 突 跃
31
(2)滴定曲线
以0.1000mol/L NaOH溶液滴定20.00mL 0.1000mol/L HCl为例
KaKb= [H3O+][OH-]=Kw
pKa+pKb=pKw
5
一、酸碱溶液的酸度和酸(碱)浓度
2.酸碱离解常数
(3)酸碱反应实质—质子传递 强酸强碱反应: H++OH- = H2O
Kt=1/Kw Kt=Ka(HA) /Kw Kt=Kb(A-) /Kw
6
强碱与弱酸的反应 HA+OH- →A-+H2O
28
一、强酸与强碱的滴定
1.强碱(酸)滴定强酸(碱)
为了给某一特定酸碱滴定反应选择一合适的指 示剂,必须了解在其滴定过程中溶液pH值的变 化,特别是化学计量点附近pH的变化。
各种不同类型的酸碱滴定过程中H+浓度的变 化规律是各不相同的
在滴定过程中用来描述加入不同量标准滴定溶 液(或不同中和百分数)时溶液pH变化的曲线 称为酸碱滴定曲线
第三章 酸碱滴定法
第一节 概述
问题
如何确定酸(碱)溶液中酸(碱)浓度和酸度?
酸碱反应的实质是什么?什么是酸碱缓冲溶液?
如何衡量酸碱缓冲溶液的缓冲能力?在实际应用 中,应如何选择合适的缓冲溶液?
1
一、酸碱溶液的酸度和酸(碱)浓度
1.酸碱质子理论
(1)酸碱定义:凡是能给出质子(H+)的物质就是酸; 凡是能接受质子的物质就是碱。 HAc ⇌ Ac- + H+ NH4+ ⇌ NH3 + H+ 酸 ⇌ 共轭碱 + 质子
2.缓冲溶液选择 缓冲溶液的选择原则
(1)对测量过程应没有干扰 (2)所需控制的pH 值应在缓冲溶液的缓冲范围 之内 (3)有足够的缓冲容量以满足实际工作需要 (4)组成缓冲溶液的物质应廉价易得,避免污染 环境
16
三、酸碱缓冲溶液
3.常用缓冲溶液
缓冲溶液
氨基乙酸+HCl 氯乙酸+NaOH
pKa
2.35 2.86
20
2.指示剂作用原理
酸碱指示剂一般是一些有机弱酸或弱碱,其酸
式与共轭碱式具有不同的颜色。当溶液pH改变
时,酸碱指示剂获得质子转化为酸式,或失去
质子转化为碱式,由于指示剂的酸式与碱式具
有不同的结构因而具有不同的颜色。
21
二、酸碱指示剂变色域
1. 变色范围
HIn 酸式
KHIn
H++In碱式
[ In ] 1 呈酸式色 [ HIn] 10
H =N—N—
—SO3-
红3.1-----4.0(橙)------4.4黄
MO是一种有机弱碱,也是一种双色指示剂。
19
例2 酚酞
HO OH OHC OH _ COO H+ C OH _ COO O O
无色 (羟 式 )
红 色 (醌式 )
8.0 (无色) ┈┈ 淡红 ┈┈ 10.0(红)
酚酞为一种有机弱酸,是一种单色指示剂
pH pKa 1
例如HAc-NaAc缓冲体系,pKa=4.74,其缓冲范围为 3.74~5.74。
对于碱式缓冲溶液的缓冲范围:为pKb两侧各一个pH单 位。
pOH pKb 1
例如NH3· H2O-NH4Cl缓冲体系,pKb=4.74,其缓冲范 围为8.26~10.26。
15
三、酸碱缓冲溶液
变色时pH 值
3.25 4.1 4.3 5.1
颜色
酸式色 蓝紫 紫 碱式色 绿 黄绿
备
注
pH=3.2,蓝紫色; pH=3.4,绿色
橙
蓝绿
pH=3.5,黄色; pH=4.05,绿色; pH=4.3,浅绿
酒红
绿 pH=5.4,蓝绿色; pH=5.8,蓝色; pH=6.0,蓝带紫; pH=6.2,蓝紫 pH=7.0,紫蓝 pH=8.2,玫瑰红; pH=8.4,清晰的紫色 从黄到绿,再到紫
3.1 4.4
甲基橙
4.0 pT 4.4 6.2 5.0 pT=pKa 8.0
甲基红
百里酚蓝
9.6 9.0
百里酚酞: 无色 9.4-----10.0(浅蓝)------10.6蓝
23
三、影响指示剂变色范围的因素
指示剂用量: 一般宜少不宜多, 看清颜色即可
温度: 温度影响pKHIn , 影响变色间隔,一般应
(2)酸碱离解常数
酸碱在水溶液中的离解反应进行的程度可用Ka,Kb衡量。 HA ⇌ A- + A-+H
H+
[ H ][ A ] Ka HA
[ HA][OH ] Kb [ A ]
2
O⇌HA+OH-
Ka为酸离解常数;Kb为碱离解常数
Ka、 Kb是衡量碱强弱的尺度,其值越大,酸碱性越强。 共轭酸碱对的Ka、Kb值之间满足
缓冲范围
1.5~3.0 2~3.5
甲酸+NaOH HAc+NaAc
六次甲基四胺+HCl H2PO4-+HPO42三羟甲基甲胺+HCl 硼砂(H3BO3+H2BO3-) NH4++NH3
3.77 4.76 5.13 7.21 8.21 9.24 9.25
3~4.5 4~5.5 4.5~6.0 6.5~8 7.5~9 8.5~10 8.5~10
室温滴定
溶剂和溶液离子强度影响: 离子强度影响pKHIn
滴定顺序:合理的滴定顺序有利于颜色变化的 观察
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四、混合指示剂
2.混合指示剂种类 (1)由两种或两种以上指示剂混合而成, (2)指示剂+惰性染料
1.混合指示剂特点:变色范围窄,变色敏锐。
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例:混合指示剂:甲基红+溴甲酚绿
5.0------5.1-------5.2 暗红 灰 绿
H3O+ Ac- + H3O+ H+
3
一、酸碱溶液的酸度和酸(碱)浓度
2.酸碱离解常数
(1)水的质子自递作用 H2O(碱1)+H2O(酸2)⇌ H3O+(酸1)+OH-(碱2)
反应的平衡常数
Kw=[H+][OH-]
↑
水的离子积
Kw=10-14(25℃时) ;pKw =14
Hale Waihona Puke Baidu
4
一、酸碱溶液的酸度和酸(碱)浓度
强酸与弱碱的反应 A-+H+ → HA
一、酸碱溶液的酸度和酸(碱)浓度
3.浓度、活度与离子强度 (1)活度:离子在化学反应中起作用的有效浓度, 以 表示 a (2)活度与浓度关系:
a =c
离子的活度系数 :与溶液中各种离子的总浓度 和离子所带的电荷数有关 (3)离子强度 :是综合考虑了溶液中各种离子的 浓度与其电荷数的物理量,用 表示I 。
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二、酸碱水溶液中H+浓度计算(续)
2.不同类型酸碱溶液中H+浓度计算
(1)不同类型的酸碱溶液中H+浓度可根据共轭酸碱
对之间质子转移的平衡关系来推导出计算溶液中[H+] 的公式. (2)在运算过程中,根据具体情况(如离解常数Ka 或Kb和浓度大小)进行合理的近似处理,得到计算
[H+]的近似式与最简式。
剩余HCl (mL) 20.00 2.00 0.20 0.02 0.00
过量NaOH (mL)
[H+]
pH值
0.02 0.20 2.00 20.00
1.00× 10-1 5.26× 10-3 5.02× 10-4 5.00× 10-5 1.00× 10-7 2.00× 10-10 2.01× 10-11 2.10× 10-12 5.00× 10-13
6.1
黄绿
蓝绿
7.0 8.3 9.0 9.9
紫蓝 黄 黄 无色
绿 紫 紫 紫
一份0.1%酚酞乙醇溶液 一份0.1%百里酚酞乙醇溶液
二份0.1%百里酚酞乙醇溶液
pH=9.6,玫瑰红; pH=10,紫色
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第三节 酸碱滴定条件的选择
问题 如何描述不同类型酸碱滴定过程中溶液 H+浓度的变化规律?如何给某一酸碱滴定 反应选择一合适的指示剂?是否所有的酸 或碱均能被准确直接滴定?能被准确直接 滴定的条件是什么?
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三、酸碱缓冲溶液
1.缓冲容量与缓冲范围 (1)缓冲容量β
缓冲容量物理意义:
使1L缓冲溶液的pH值增加或减少极小值时
所需要加入强碱或强酸的物质的量(mol)。
缓冲容量愈大,溶液的缓冲能力愈强。
13
三、酸碱缓冲溶液
1.缓冲容量与缓冲范围 (1)缓冲容量β (续)
影响缓冲容量大小的因素:缓冲容量β值取决于溶液的
二、酸碱水溶液中H+浓度计算
1. 酸碱溶液常见几种类型 (1)强酸、强碱 如HCl、NaOH
(2)一元弱酸碱 HA 如HAc、NH3· H2O
多元弱酸碱 H2A, H3A 如H2CO3、H3PO3
(3)两性物质 HA- 如HCO3-、H2PO32-等
(4)共轭酸碱:HA+A- 如HAc-Ac-、NH4-NH3 (5)混合酸碱:强+弱,弱+弱
理论上:
[ In ] 10 呈碱式色 [ HIn] [ In ] 1 在 ~ 10 [ HIn] 10 呈复合色
变色点: pH pKHIn 变色范围: pH pKHIn 1
实际变色域比理论值小,一般要求指示剂的变色范围狭 窄比宽好,有利于提高滴定准确度
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2.常用酸碱指示剂 (要记住)
1 2 2 I (c1 z12 c2 z 2 cn z n ) 2
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一、酸碱溶液的酸度和酸(碱)浓度
4.酸度与酸的浓度
酸度:是指溶液中H+的浓度或活度, 常用pH表示;
酸的浓度:是指单位体积溶液中所含某 种酸的物质的量(mol),包括未解离 的与已解离的酸的浓度。
8
性质、浓度和pH。 缓冲剂的浓度愈大,其缓冲容量也愈大; 缓冲溶液的总浓度一定,当缓冲组分比等于1时,缓 冲容量最大,缓冲能力最强。 通常将两组分的浓度比控制在0.1~10之间比较合适
14
(2) 缓冲范围
缓冲溶液所能控制的pH值范围称为缓冲溶液的缓冲范围。
对于酸式缓冲溶液的缓冲范围:为pKa两侧各一个pH单 位:
NaOH过量
30
(1)滴定过程溶液pH变化(续)
以0.1000mol/L NaOH溶液滴定20.00mL 0.1000mol/L HCl为例
加入NaOH (mL) 0.00 18.00 19.80 19.98 20.00 20.02 20.20 22.00 40.00
HCl被滴定 百分数 0.00 90.00 99.00 99.90 100.00 100.1 101.0 110.0 200.0
用于Na2CO3标定HCl时指示终点 由于颜色互补使变色间隔变窄, 变色敏锐.
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几种常见的混合指示剂
指示剂溶液的组成 一份0.1%甲基黄乙醇溶液 一份0.1%次甲基蓝乙醇溶液 一份0.1%甲基橙水溶液 一份0.25%靛蓝二磺酸水溶液 一份0.1%溴甲酚绿钠盐水溶液 一份0.2%甲基橙水溶液 三份0.1%溴甲酚绿乙醇溶液 一份0.2%甲基红乙醇溶液 一份0.1%溴甲酚绿钠盐水溶液 一份0.1%氯酚红钠盐水溶液 一份0.1%中性红乙醇溶液 一份0.1%次甲基蓝乙醇溶液 一份0.1%甲酚红钠盐水溶液 三份0.1%百里酚蓝钠盐水溶液 一份0.1%百里酚蓝50%乙醇溶液 三份0.1%酚酞50%乙醇溶液
下表列出了各类酸碱水溶液[H+]的计算式及其在允许 有5%误差范围内的使用条件 。请查阅教材p54
10
11
三、酸碱缓冲溶液
凡能抵御因加少量酸或碱及因受到稀释而造成pH显著
改变的溶液叫做缓冲溶液。
缓冲溶液多数为含有一定浓度的“共轭酸碱对” 如:HAc~NaAc、NH3•H2O~NH4Cl 一些较浓的强酸或强碱,也可作为缓冲溶液,如 0.1mol/L的HCl溶液、0.1mol/L的NaOH溶液等。
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1.强碱(酸)滴定强酸(碱) (1)滴定过程溶液pH变化
(以NaOH滴定HCl为例)
溶液为盐酸
滴定开始前: [H+]=cHCl 等量点前:
NaOH完全反 应,盐酸过 量
HCl与NaOH 等量反应
等量点:pH=7
等量点后: [OH ]
cNaOH VNaOH(过量) V总 HCl完全中和,
HAc是Ac-的共轭酸,Ac-是HAc的共轭碱,HAc和Ac是一对共轭酸碱对。同样NH4+和NH3也是一对共轭酸 碱对
2
一、酸碱溶液的酸度和酸(碱)浓度
1. 酸碱质子理论
(2)酸(碱)在水中的离解平衡 例: HAc在水中的离解反应
半反应1: HAc
⇌
Ac-
+
H+
半反应2: H+ + H2O ⇌ 总反应: HAc + H2O ⇌ 简写为: 所以HAc在水中表现出酸性 HAc ⇌ Ac- +
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第二节 酸碱指示剂
问题 酸碱滴定终点用什么来指示?常用酸
碱指示剂有哪些?酸碱指示剂变色原理是
什么?使用时要注意哪些问题?
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一、指示剂作用原理
1. 酸碱指示剂的酸形和碱形具有不同的颜色. 例1 甲基橙 (MO) (CH3)2N— —N=N—
OH- H+
—SO3-
pKa=3.4
+ (CH3)2N=
1.00 2.28 3.30 4.30 7.00 9.70 10.70 11.68 12.52
滴 定 突 跃
31
(2)滴定曲线
以0.1000mol/L NaOH溶液滴定20.00mL 0.1000mol/L HCl为例
KaKb= [H3O+][OH-]=Kw
pKa+pKb=pKw
5
一、酸碱溶液的酸度和酸(碱)浓度
2.酸碱离解常数
(3)酸碱反应实质—质子传递 强酸强碱反应: H++OH- = H2O
Kt=1/Kw Kt=Ka(HA) /Kw Kt=Kb(A-) /Kw
6
强碱与弱酸的反应 HA+OH- →A-+H2O
28
一、强酸与强碱的滴定
1.强碱(酸)滴定强酸(碱)
为了给某一特定酸碱滴定反应选择一合适的指 示剂,必须了解在其滴定过程中溶液pH值的变 化,特别是化学计量点附近pH的变化。
各种不同类型的酸碱滴定过程中H+浓度的变 化规律是各不相同的
在滴定过程中用来描述加入不同量标准滴定溶 液(或不同中和百分数)时溶液pH变化的曲线 称为酸碱滴定曲线
第三章 酸碱滴定法
第一节 概述
问题
如何确定酸(碱)溶液中酸(碱)浓度和酸度?
酸碱反应的实质是什么?什么是酸碱缓冲溶液?
如何衡量酸碱缓冲溶液的缓冲能力?在实际应用 中,应如何选择合适的缓冲溶液?
1
一、酸碱溶液的酸度和酸(碱)浓度
1.酸碱质子理论
(1)酸碱定义:凡是能给出质子(H+)的物质就是酸; 凡是能接受质子的物质就是碱。 HAc ⇌ Ac- + H+ NH4+ ⇌ NH3 + H+ 酸 ⇌ 共轭碱 + 质子
2.缓冲溶液选择 缓冲溶液的选择原则
(1)对测量过程应没有干扰 (2)所需控制的pH 值应在缓冲溶液的缓冲范围 之内 (3)有足够的缓冲容量以满足实际工作需要 (4)组成缓冲溶液的物质应廉价易得,避免污染 环境
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三、酸碱缓冲溶液
3.常用缓冲溶液
缓冲溶液
氨基乙酸+HCl 氯乙酸+NaOH
pKa
2.35 2.86
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2.指示剂作用原理
酸碱指示剂一般是一些有机弱酸或弱碱,其酸
式与共轭碱式具有不同的颜色。当溶液pH改变
时,酸碱指示剂获得质子转化为酸式,或失去
质子转化为碱式,由于指示剂的酸式与碱式具
有不同的结构因而具有不同的颜色。
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二、酸碱指示剂变色域
1. 变色范围
HIn 酸式
KHIn
H++In碱式
[ In ] 1 呈酸式色 [ HIn] 10
H =N—N—
—SO3-
红3.1-----4.0(橙)------4.4黄
MO是一种有机弱碱,也是一种双色指示剂。
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例2 酚酞
HO OH OHC OH _ COO H+ C OH _ COO O O
无色 (羟 式 )
红 色 (醌式 )
8.0 (无色) ┈┈ 淡红 ┈┈ 10.0(红)
酚酞为一种有机弱酸,是一种单色指示剂
pH pKa 1
例如HAc-NaAc缓冲体系,pKa=4.74,其缓冲范围为 3.74~5.74。
对于碱式缓冲溶液的缓冲范围:为pKb两侧各一个pH单 位。
pOH pKb 1
例如NH3· H2O-NH4Cl缓冲体系,pKb=4.74,其缓冲范 围为8.26~10.26。
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三、酸碱缓冲溶液
变色时pH 值
3.25 4.1 4.3 5.1
颜色
酸式色 蓝紫 紫 碱式色 绿 黄绿
备
注
pH=3.2,蓝紫色; pH=3.4,绿色
橙
蓝绿
pH=3.5,黄色; pH=4.05,绿色; pH=4.3,浅绿
酒红
绿 pH=5.4,蓝绿色; pH=5.8,蓝色; pH=6.0,蓝带紫; pH=6.2,蓝紫 pH=7.0,紫蓝 pH=8.2,玫瑰红; pH=8.4,清晰的紫色 从黄到绿,再到紫
3.1 4.4
甲基橙
4.0 pT 4.4 6.2 5.0 pT=pKa 8.0
甲基红
百里酚蓝
9.6 9.0
百里酚酞: 无色 9.4-----10.0(浅蓝)------10.6蓝
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三、影响指示剂变色范围的因素
指示剂用量: 一般宜少不宜多, 看清颜色即可
温度: 温度影响pKHIn , 影响变色间隔,一般应