滴定分析法級PPT課件

1、第一節(jié)第一節(jié) 滴定分析法概論滴定分析法概論一、滴定分析過程和方法分類滴定分析過程和方法分類 將一種將一種標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液滴加到滴加到待測物質(zhì)待測物質(zhì)的溶的溶液中，直到與待測物質(zhì)按液中，直到與待測物質(zhì)按化學(xué)計(jì)量關(guān)系化學(xué)計(jì)量關(guān)系定量反應(yīng)為止，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃定量反應(yīng)為止，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和所消耗的體積，計(jì)算待測物質(zhì)含量度和所消耗的體積，計(jì)算待測物質(zhì)含量的方法。的方法。第1頁/共196頁基本術(shù)語： 1.滴定(Titration)：滴加標(biāo)準(zhǔn)溶液的操作過程。 2. 指示劑(Indicator)：滴定分析中能發(fā)生顏色改變而指示終點(diǎn)的試劑第2頁/共196頁3.標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液(Standard S

2、olutions)：已知準(zhǔn)確濃度的：已知準(zhǔn)確濃度的溶液（溶液（4位有效數(shù)字）位有效數(shù)字）4.化學(xué)計(jì)量點(diǎn)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)(Stoichiometric point)：定量反應(yīng)時(shí)：定量反應(yīng)時(shí)的理論平衡點(diǎn)的理論平衡點(diǎn) 計(jì)量點(diǎn)一般根據(jù)指示劑的變色來確定。第3頁/共196頁5.滴定終點(diǎn)滴定終點(diǎn)(End point): 顏色變化的轉(zhuǎn)變點(diǎn)，顏色變化的轉(zhuǎn)變點(diǎn)，停止滴定的點(diǎn)停止滴定的點(diǎn). 6.終點(diǎn)誤差終點(diǎn)誤差(Titration error):滴定終點(diǎn)與化滴定終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)不一致造成的相對誤差學(xué)計(jì)量點(diǎn)不一致造成的相對誤差. 7.滴定反應(yīng)滴定反應(yīng)(Titration Reaction):能用于滴定能用于滴定分析的化學(xué)

3、反應(yīng)分析的化學(xué)反應(yīng)滴定誤差的大小，決定于滴定反應(yīng)和指示劑的性能及用量。因此，必須選擇適當(dāng)?shù)闹甘緞┎拍苁沟味ǖ慕K點(diǎn)盡可能地接近計(jì)量點(diǎn)。指示劑并不一定正好在計(jì)量點(diǎn)時(shí)變色。第4頁/共196頁1.滴定分析法是定量分析中的重要方法之一，此種方法適于百分含量在1以上各物質(zhì)的測定，有時(shí)也可以測定微量組分2.快速、準(zhǔn)確、儀器設(shè)備簡單、操做方便、價(jià)廉，可適用于多種化學(xué)反應(yīng)類型的測定；分析結(jié)果的準(zhǔn)確度較高，一般情況下，其滴定的相對誤差在0.1%左右。所以該方法在生產(chǎn)和科研上具有很高的實(shí)用價(jià)值。特點(diǎn)：第5頁/共196頁 2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2CO3 滴定管 化學(xué)計(jì)量點(diǎn)(sp) 滴定劑 Stoich

4、iometric point 滴定終點(diǎn)(ep) End point 被滴定溶液 終點(diǎn)誤差(Et ) 滴定反應(yīng)第6頁/共196頁分類OHHOH2NoImage3324FeCeFeCeAgClAgCl目測終點(diǎn)酸堿滴定絡(luò)合滴定氧化還原滴定沉淀滴定電位滴定光度滴定Zn2+Y4-=ZnY2-第7頁/共196頁二二.滴定分析對化學(xué)反應(yīng)的要求和滴定方式滴定分析對化學(xué)反應(yīng)的要求和滴定方式(一一)要求要求: 能用于化學(xué)分析的化學(xué)反應(yīng)能用于化學(xué)分析的化學(xué)反應(yīng)1.必須具有確定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系必須具有確定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系 2.必須定量進(jìn)行必須定量進(jìn)行,反應(yīng)完全度達(dá)反應(yīng)完全度達(dá)99.9%以上以上3.反應(yīng)速度快反應(yīng)速度快(或

5、可加熱、催化劑)4.必須有適當(dāng)簡便的方法確定終點(diǎn)必須有適當(dāng)簡便的方法確定終點(diǎn)(指示劑）指示劑） 5.有合適的消除干擾的方法有合適的消除干擾的方法直接滴定第8頁/共196頁 用標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定到待測物質(zhì)的溶液中， 直到所滴加的試劑與待測物質(zhì)按化學(xué)計(jì)量關(guān)系 定量反應(yīng)為止。 適用：符合滴定分析對化學(xué)反應(yīng)的要求 例： NaOH溶液+等量HCl 或 NaOH溶液+等量HAc(二)滴定方式：1.直接直接滴定法滴定法第9頁/共196頁2.返滴定：通常用兩種標(biāo)液完成返滴定：通常用兩種標(biāo)液完成先加入一定，且過量的標(biāo)準(zhǔn)溶液，待其與被測物質(zhì)反應(yīng)完全后，再用另一種滴定劑滴定剩余的標(biāo)準(zhǔn)溶液，從而計(jì)算被測物質(zhì)的量，因此返

6、滴定法又稱剩余量滴定法。適用：反應(yīng)慢，無合適指示劑，有副反應(yīng)發(fā)生，第10頁/共196頁3.3.置換滴定 先用適當(dāng)試劑與待測物質(zhì)反應(yīng)，定量先用適當(dāng)試劑與待測物質(zhì)反應(yīng)，定量置出另一種物質(zhì)，再用標(biāo)準(zhǔn)溶液去滴定置出另一種物質(zhì)，再用標(biāo)準(zhǔn)溶液去滴定該物質(zhì)的方法。該物質(zhì)的方法。適用：無明確定量關(guān)系的反應(yīng)適用：無明確定量關(guān)系的反應(yīng)第11頁/共196頁4.間接接滴定法滴定法 通過另外的化學(xué)反應(yīng)，以滴定法定量進(jìn)行。通過另外的化學(xué)反應(yīng)，以滴定法定量進(jìn)行。適用：不能與滴定劑起化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)適用：不能與滴定劑起化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)第12頁/共196頁三、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制、基準(zhǔn)物、基準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液：具有準(zhǔn)確濃度的溶液在滴定分析中

7、，不論采取何種滴定方法，都離不開標(biāo)準(zhǔn)溶液，否則就無法計(jì)算分析結(jié)果。1. 直接配制：用基準(zhǔn)物質(zhì)配制用基準(zhǔn)物質(zhì)配制 K2Cr2O7步驟：基準(zhǔn)物步驟：基準(zhǔn)物分析天平分析天平容量瓶容量瓶例如例如配配0.02000mol/LK2Cr2 O7 250mL，分析，分析天平稱天平稱1.4709g溶解轉(zhuǎn)入溶解轉(zhuǎn)入250mL容量瓶容量瓶 第13頁/共196頁許多化學(xué)試劑由于不純和不易提純，或在空氣中不穩(wěn)定(如易吸收水分)等原因，不能用直接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液，只有具備下列條件的化學(xué)試劑，才能用直接配制法。1.在空氣中要穩(wěn)定。例如加熱干燥時(shí)不分解，稱量時(shí)不吸濕，不吸收空氣中的CO2，不被空氣氧化等。2.純度較高(一般要求

8、純度在99.9%以上)，雜質(zhì)含量少到可以忽略(0.01-0.02%)。3.實(shí)際組成應(yīng)與化學(xué)式完全符含。若含結(jié)晶水時(shí)，如硼砂Na2B4O710H2O,其結(jié)晶水的含量也應(yīng)與化學(xué)式符合。第14頁/共196頁4.試劑最好具有較大的摩爾質(zhì)量。因?yàn)槟栙|(zhì)量越大，稱取的量就越多，稱量誤差就可相應(yīng)的減少。 凡是符含上述條件的物質(zhì)，在分析化學(xué)上稱為“基準(zhǔn)物質(zhì)”或稱“基準(zhǔn)試劑”。凡是基準(zhǔn)試劑，都可以用來直接配成標(biāo)準(zhǔn)溶液。常用容量分析儀器: 容量瓶(量入式)、 移液管(量出式)、 滴定管(量出式)基準(zhǔn)物質(zhì)：能用于直接配制或標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn) 溶液的物質(zhì)第15頁/共196頁2. 間接法配制： 間接配制法也叫標(biāo)定法。 許多化學(xué)試

9、劑是不符含上述條件的，如NaOH，它很容易吸收空氣中的CO2和水分，因此稱得的質(zhì)量不能代表純凈NaOH的質(zhì)量；鹽酸(除恒沸溶液外)，也很難知道其中HCl的準(zhǔn)確含量；KMnO4、Na2S2O3等均不易提純，且見光易分解，均不宜用直接法配成標(biāo)準(zhǔn)溶液，而要用標(biāo)定法。第16頁/共196頁（用試劑瓶配制）1.1.配制溶液：配制溶液：粗稱或量取一定量物質(zhì)，粗稱或量取一定量物質(zhì)，溶于一定體積（用量筒量?。┑娜軇┤苡谝欢w積（用量筒量取）的溶劑中，配制成近似所需濃度的溶液。中，配制成近似所需濃度的溶液。2.2.標(biāo)定：用基準(zhǔn)物或另一種已知濃度的標(biāo)定：用基準(zhǔn)物或另一種已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液來測定其準(zhǔn)確濃度。確定濃標(biāo)準(zhǔn)

10、溶液來測定其準(zhǔn)確濃度。確定濃度的操作稱為標(biāo)定。度的操作稱為標(biāo)定。第17頁/共196頁基準(zhǔn)物名稱（分子式）基準(zhǔn)物名稱（分子式） 干燥條件干燥條件及保存及保存標(biāo)定對象標(biāo)定對象碳酸鈉碳酸鈉 Na2CO3270300；干燥器；干燥器酸酸硼砂硼砂 Na2B4O710H2O室溫；存室溫；存NaCl和蔗糖飽和溶和蔗糖飽和溶液的干燥器液的干燥器酸酸鄰苯二甲酸氫鉀鄰苯二甲酸氫鉀KHC8H4O4110120；干燥器；干燥器堿堿二水合草酸二水合草酸H2C2O4 2H2O室溫空氣干燥室溫空氣干燥堿堿KMnO4重鉻酸鉀重鉻酸鉀K2Cr2O7140150，干燥器，干燥器還原劑還原劑草酸鈉草酸鈉Na2C2O4130，干燥器

11、，干燥器氧化劑氧化劑金屬銅金屬銅Cu酸洗后存室溫干燥器酸洗后存室溫干燥器還原劑還原劑金屬鋅金屬鋅Zn酸洗后存室溫干燥器酸洗后存室溫干燥器EDTANaCl500600；干燥器；干燥器AgNO3 常用的基準(zhǔn)物質(zhì)：常用的基準(zhǔn)物質(zhì)：第18頁/共196頁滴定分析法中要涉及到一系列的計(jì)算問題，如標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定，標(biāo)準(zhǔn)溶液和被測物質(zhì)間的計(jì)算關(guān)系，以及測定結(jié)果的計(jì)算等等?，F(xiàn)分別討論如下：滴定分析就是用標(biāo)準(zhǔn)溶液去滴定被測物質(zhì)的溶液，按照反應(yīng)物之間是按化學(xué)計(jì)量關(guān)系相互作用的原理，當(dāng)?shù)味ǖ接?jì)量點(diǎn)，化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)比就是反應(yīng)中各物質(zhì)相互作用的物質(zhì)的量之比。 第19頁/共196頁 aA + bB（滴定劑)

12、= cC +dD nA : nB = a:b nA = nBa/b 設(shè)體積為VA的被滴定物質(zhì)的溶液其濃度為cA，在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)用去濃度為cB的的滴定劑體積為VB。則： nA = cTVTa/b 或 cAVA = cBVBa/b 如果已知cB 、VB 、VA，則可求出cA cA = (a/b) cBVB / VA或 mA =(a/b) cBVBMA 通常在滴定時(shí)，體積以mL為單位來計(jì)量，運(yùn)算時(shí)要化為L，即 mA = (cBVB/1000)a/bMA 第20頁/共196頁（二）表示濃度和含量的物理量1、物質(zhì)的量濃度C（A） n（A）/v單位：mol/L2、被測物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算 W（A）=m（A

13、）/m（s）例 : K2Cr2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液的 K2Cr2O7/Fe2O3 = 0.01597 g/ml。測定0.5000g含鐵試樣時(shí)，用去該標(biāo)準(zhǔn)溶液24.64ml。計(jì)算 試樣中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 解： WFe2O3=mFe2O3/ms =0.0159724.64/0.5000=0.7870 第21頁/共196頁注意區(qū)分以下概念注意區(qū)分以下概念 物質(zhì)的物質(zhì)的量量 n mol 物質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量質(zhì)量 m g 摩爾摩爾質(zhì)量質(zhì)量 M g/mol 物質(zhì)的物質(zhì)的量量濃度濃度 c mol/L，mol/m3第22頁/共196頁 滴定分析法試題 1 能用于滴定分析的化學(xué)反應(yīng)必須具備哪些條件？ 答：適用于滴定分

14、析的化學(xué)反應(yīng)（通常答：適用于滴定分析的化學(xué)反應(yīng)（通常稱為滴定反應(yīng)）必須具備下列條件：稱為滴定反應(yīng)）必須具備下列條件： （1 1）反應(yīng)必須定量完成，即反應(yīng)按一）反應(yīng)必須定量完成，即反應(yīng)按一定的反應(yīng)式進(jìn)行，無副反應(yīng)發(fā)生。定的反應(yīng)式進(jìn)行，無副反應(yīng)發(fā)生。 （2 2）反應(yīng)速度要快。）反應(yīng)速度要快。 （3 3）能用比較簡便的方法確定滴定終）能用比較簡便的方法確定滴定終點(diǎn)。點(diǎn)。第23頁/共196頁 2標(biāo)準(zhǔn)溶液有幾種配制方法？如何配制，各舉一例說明。 答：標(biāo)準(zhǔn)溶液有兩種配制方法：直接法和間接法。 直接法的配制方法是：準(zhǔn)確稱取一定量的物質(zhì)，溶解后，在容量瓶內(nèi)稀釋到一定體積，然后計(jì)算出該溶液的準(zhǔn)確濃度。例如K2C

15、r2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制。 間接法（又稱標(biāo)定法）的配制方法是：粗略地稱取一定量物質(zhì)或量取一定量體積溶液配制成接近于所需要濃度的溶液，然后用基準(zhǔn)物或另一種物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶液來標(biāo)定它們的準(zhǔn)確濃度 。例如KCl或NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制。第24頁/共196頁 3.氫氧化鈉是基準(zhǔn)物嗎？如不是，如何得到其溶液的準(zhǔn)確濃度？第25頁/共196頁電離理論電子理論質(zhì)子理論第二節(jié) 酸堿滴定法第26頁/共196頁 第27頁/共196頁一、弱酸（堿）溶液中各物種的分布分布曲線( (distribution curve) )作用: :（1 1）深入了解酸堿滴定過程；（2 2）判斷多元酸堿分步滴定的可能性。 滴定是溶液pHpH與

16、溶液中各物種的量及其比例不斷變化的過程。第28頁/共196頁（Distribution fraction)的定義：的定義：弱酸弱酸(堿堿)溶液中某酸堿組分的平衡濃度占其總?cè)芤褐心乘釅A組分的平衡濃度占其總濃度的分?jǐn)?shù)；用濃度的分?jǐn)?shù)；用i表示，下標(biāo)表示，下標(biāo)i表示由原始酸堿表示由原始酸堿形成各型體時(shí)所失形成各型體時(shí)所失(得得)的質(zhì)子數(shù)的質(zhì)子數(shù)(i=0，1，2.n)ii = ci / c第29頁/共196頁 分析濃度和平衡濃度： 分析濃度分析濃度Analytical concentration，溶液體系達(dá)平衡后，各組型體的平衡濃度之和 平衡濃度平衡濃度equilibrium concentration

17、 ：溶液體系達(dá)平衡后，某一型體的 濃度第30頁/共196頁cHAHAcAAAHAc第31頁/共196頁HAcAcHKaaKHAcHAc) 1(aKHAcAcHAcc1HAcAccHAcHAc) 1(aaKHAcKHAcaKHHaKaKHcAc Ac) 1(aKHAcAc(一一) 一元弱酸溶液一元弱酸溶液第32頁/共196頁aHAcKHHaaAcKHKHAccHAcAccAc第33頁/共196頁5108 . 1aK74. 4apKaaAcKHKaHAcKHH第34頁/共196頁74. 4apK第35頁/共196頁422421OCHOHCHKa212242142422aaaKKHOCKHOHCOC

18、H422422OHCOCHKa224242aKHOCOHC24242422OCOHCOCHc2422242212242OCKHOCKKHOCaaa（二） 多元弱酸溶液中各物種分布第36頁/共196頁2H21aaKK2H1aKH24242422422OCOHCOCHOCH2422242212242212242OCKHOCKKHOCKKHOCaaaaa422OCHcOCH42212424242OCOHCOHCcOHC42cOC24242OHC242OC2H21aaKK1aKH1aKH2H21aaKK21aaKK1aKH第37頁/共196頁211221211212112224242422aaaaaO

19、CaaaaOHCaaaOCHKKKHHKKKKKHHKHKKKHHH第38頁/共196頁酒石酸(H2A)的x-pH圖H2A HA- A2-pKa1 pKa2pKa= 1.33pH1.00.50.00 2 4 6 8 10 12 pHxH2AHA-A2-3.04 4.37第39頁/共196頁211221242242aaaaaOCKKHKHKKcOC1242086. 086. 010. 0242LmolcOCOC52522552104 . 6109 . 510109 . 5)10(104 . 6109 . 586. 05221104 . 6,109 . 5aaKK第40頁/共196頁43POH42

20、POH24HPO34POcPOH43321211233aaaaaaKKKKKHKHHHcPOH423212111232aaaaaaaKKKKKHKHHKHcHPO243212112123aaaaaaaaKKKKKHKHHKKHcPO 3432121132123aaaaaaaaaKKKKKHKHHKKK第41頁/共196頁第42頁/共196頁第43頁/共196頁 pH pKa1，H3PO4為主 pKa1 pH pKa2 ， H2PO4-為主（寬） pH = pKa2， H2PO4 - = HPO42- pKa2 pH pKa3 ， HPO42-為主（寬） pH = pKa3， HPO4 2- =

21、 PO43- pH pKa3 ，PO43-為主 適合分步滴定第44頁/共196頁優(yōu)勢區(qū)域圖pH 0 2 4 6 8 10 12 14(1) HF, pKa = 3.17HFF-(2) HAc, pKa = 4.76HAcAc- (3) NH4+, pKa = 9.25NH4+NH3(4) H2C2O4, pKa1 = 1.25, pKa2 = 4.29HC2O4-H2C2O4C2O42-(5) H3PO4, pKa1 = 2.16, pKa2 = 7.21, pKa3 = 12.32H2PO4-H3PO4PO43-HPO42-共軛酸堿對共存區(qū)第45頁/共196頁例題已知 HF 的pKa = 3

22、.18, 欲用 HF 掩蔽Al (III) 離子，pH 應(yīng)控制在多大？ 答：pH 3.18 。第46頁/共196頁例題某研究生欲研究某二元酸物質(zhì)H2A的各種型體在微波萃取過程中的行為，配制了9個(gè)溶液，溶液的pH依次從2 變化到8。所得結(jié)果如圖示。該研究生得出結(jié)論：酸度對該物質(zhì)的微波萃取無影響。已知該物質(zhì)的pKa1 和pKa2分別為7.1 和12.7。請問這個(gè)結(jié)論可靠嗎？萃取率pH0 2 4 6 8答：不可靠。因?yàn)樵趐H 27區(qū)間，主要存在的型體是H2A ，在pH7時(shí)，HA的濃度增大，由于試驗(yàn)誤差，難以看出變化趨勢。實(shí)驗(yàn)未達(dá)到A的存在區(qū)域，不能說明A在微波萃取中的行為。第47頁/共196頁 例例

23、計(jì)算計(jì)算pH=5.00，4.00，8.00時(shí)的時(shí)的NaAc溶溶液中；液中；HAc和和Ac-的分布分?jǐn)?shù)的分布分?jǐn)?shù)(Ka=1.810-5) 解解(1) pH=5.00 H+ 10-5.00 HAc= = = 0.36 Ka+H+ 1.810-5+10-5.0 Ac = =0.64(2) pH=4.00 HAc=0.85，Ac-=0.15(3) pH=8.00HAc=5.710-4，Ac-=1-5.710-4=1 第48頁/共196頁例例計(jì)算計(jì)算pH=10.00時(shí)，時(shí)，0.1mol/LNH3溶液中溶液中NH3和和NH4+ 解解 OH - Ka NH3= = OH -+Kb Ka+H+ 1.010-4

24、 5.610-10 = = =0.85 1.010-4+1.810-5 5.610-10+10-10所以：所以：NH3 =c=0.850.1=0.085mol/L第49頁/共196頁 NH4+=c=0.015mol/L 4NHaH 0.15KH 第50頁/共196頁1 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，兩者通過聯(lián)系起來2）對于任何酸堿性物質(zhì)，滿足 1+ 2 + 3 + - + n = 13）取決于Ka，Kb及H+ 的大小，與C無關(guān)4）大小能定量說明某型體在溶液中的分布 ，由可求某型體的平衡濃度5）第51頁/共196頁二、酸堿溶液中氫離子濃度的計(jì)算全面考慮、分清主次、合理取舍

25、、近似計(jì)算物料平衡 電荷平衡 *質(zhì)子條件 化學(xué)平衡關(guān)系 H+的精確表達(dá)式 近似處理近似式 進(jìn)一步近似處理最簡式第52頁/共196頁嚴(yán)格從定義推導(dǎo)出精確式，然后根據(jù)具體情況作簡化嚴(yán)格從定義推導(dǎo)出精確式，然后根據(jù)具體情況作簡化處理。準(zhǔn)確反映整個(gè)平衡體系中質(zhì)子轉(zhuǎn)移的嚴(yán)格數(shù)量處理。準(zhǔn)確反映整個(gè)平衡體系中質(zhì)子轉(zhuǎn)移的嚴(yán)格數(shù)量關(guān)系式。關(guān)系式。（一）質(zhì)子條件式（在平衡狀態(tài)，體系中得失質(zhì)子的物質(zhì)的量相等的數(shù)學(xué)在平衡狀態(tài)，體系中得失質(zhì)子的物質(zhì)的量相等的數(shù)學(xué)表達(dá)式。表達(dá)式。第53頁/共196頁由質(zhì)子轉(zhuǎn)移關(guān)系列出由質(zhì)子轉(zhuǎn)移關(guān)系列出PBE ：（1 1）找出參考水準(zhǔn)）找出參考水準(zhǔn) reference proton lev

26、els, 或零水準(zhǔn)，或零水準(zhǔn)， zero level of protons。參考水準(zhǔn)一參考水準(zhǔn)一般選擇參與質(zhì)子轉(zhuǎn)移且大量存在的物質(zhì)。般選擇參與質(zhì)子轉(zhuǎn)移且大量存在的物質(zhì)。（2 2）寫出質(zhì)子轉(zhuǎn)移式。）寫出質(zhì)子轉(zhuǎn)移式。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)得到質(zhì)子平衡式（得到質(zhì)子平衡式（PBE)PBE)的方法：的方法：第54頁/共196頁質(zhì)子條件式書寫方法 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（3 3）根據(jù)得失質(zhì)子的物質(zhì)的量相等的原）根據(jù)得失質(zhì)子的物質(zhì)的量相等的原則，寫出則，寫出PBEPBE。第55頁/共196頁ExampleH2O HAc

27、 水溶液H3PO4水溶液Na2HPO4水溶液NH4Ac共軛體系 Cb mol/L NaAc與Ca mol/L HAc a mol/L HCl第56頁/共196頁（1） 純H2O參考水準(zhǔn)：H2O 質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)式OHHOHOH3 簡化PBEH3O+ H2O OH-+H+-H+第57頁/共196頁（2） HAc 水溶液參考水準(zhǔn)：H2O, HAcOHHOHAcHHAc2質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)式：PBE：AcOHH第58頁/共196頁（3） H3PO4水溶液參考水準(zhǔn)H2O, H3PO4OHHOHPO3HPOHHPO2HPOHPOHHPOH2344324434243質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)式PBEPO 3HPO2POHOHH3

28、42442第59頁/共196頁（4） Na2HPO4水溶液POOHPOHPOH 2H344243 零水準(zhǔn)HPO42-，H2O （5）NH4 H2PO4的質(zhì)子條件式 零水準(zhǔn)NH4+，H2PO4-，H2O H3PO4 + H + = NH3 + HPO42- - + 2PO43- -+ OH- - 第60頁/共196頁列出PBE（6） NH4AcNHOHHAcH3PBE：第61頁/共196頁共軛體系（7） 共軛體系 Cb mol/L NaAc與Ca mol/L HAc xxCbAcHAcHAc參考水準(zhǔn)H2O, HAcPBEPBEbC- AcOHH-xCxaHAcHAcHAcOH-HAcHaC參考水

29、準(zhǔn)H2O, Ac-xx第62頁/共196頁（8） a mol/L HCl PBEaOHClOHH-(9) Na2HPO4POOHPOHPOH2H344243第63頁/共196頁特點(diǎn)（1）零水準(zhǔn)不出現(xiàn)在PBE中；（2）只有參與質(zhì)子轉(zhuǎn)移的型體才包含在PBE 中；（3）等式左邊的物質(zhì)比參考水準(zhǔn)的質(zhì)子多，而且多幾個(gè)質(zhì)子, 相應(yīng)的系數(shù)為幾；等式右邊的物質(zhì)比參考水準(zhǔn)的質(zhì)子少，而且少幾個(gè)質(zhì)子, 相應(yīng)的系數(shù)為幾。第64頁/共196頁(二)酸堿溶液中氫離子濃度的計(jì)算質(zhì)子條件式HH+ + 精確算式近似式最簡式 強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液pHpH值的計(jì)算 弱酸弱堿溶液pHpH值的計(jì)算 兩性物質(zhì)溶液（C ） 緩沖溶液pHpH值的計(jì)

30、算第65頁/共196頁濃度為Cmol/L 的 HCl溶液PBECOHH整理得0HH2wKC用同樣的思路可處理強(qiáng)堿體系。1. 1. 強(qiáng)酸（強(qiáng)堿）溶液強(qiáng)酸（強(qiáng)堿）溶液C220kw H+= C第66頁/共196頁展開則得一元三次方程, 難解!+awHAH H H KKawHA+KK質(zhì)子條件式: H+=A-+OH-代入平衡關(guān)系式精確表達(dá)式: H+=+a+aH HAH cK 若將 代入2. 一元弱酸（堿）溶液第67頁/共196頁若: Kac20Kw(10-12.7), 忽略Kw(即忽略水的酸性) HA=ca-A-=ca-(H+-OH-) ca-H+得近似式:+aaH (H )Kc +awH HAKK精確

31、式：精確式：-3aa 2.5 10Kc 若: 20Kw Ka/c=10-1.26/0.20=10-0.562.510-3第69頁/共196頁例題 計(jì)算1.010-4molL-1 HCN 的 pH(pKa=9.31)解:Kac=10-9.311.010-4=10-13.3120KwKa/c= 10-9.31/1.010-4 =10-5.312.510-3故應(yīng)用: H+= =10-6.61 awK c + KaK c 如不考慮水的離解, H+= =10-6.66 Er=11%第70頁/共196頁3. 多元酸溶液的pH計(jì)算以二元酸(H2A)為例.質(zhì)子條件: H+ = HA- + 2A2- + OH-

32、 （1）精確式:（2）若: Ka2很小 Ka2, HA-c(HA) ( 5%, pKa3.2) 又 Ka2c(HA-)20Kw, 則得近似式:如果 c(HA-)/Ka120, 則“1”可略,得 最簡式:(若c/Ka120,Ka2c20Kw,即使Ka1,Ka2相近,也可使用最簡式計(jì)算) a2a1HAH =1+HA/KccK-+-+aa12HKK)p(p21pH21aaKK第76頁/共196頁0.10 mol/L NaHCO3, pKa1 = 6.38, pKa2 = 10.25。 32. 8)25.1038. 621)p(p21pH21（aaKK解： NaHA Na H2PO4 Na2HPO4

33、21aaKKH21aaKKHHKKaa23第77頁/共196頁例 計(jì)算 0.05molL-1 Na2HPO4 的pH. pKa1 pKa3: 2.16, 7.21, 12.32解: Ka3c = 10-12.320.05 = 10-13.80 Kw c/Ka2 = 0.05/10-7.21 = 105.73 20故:aw9.663a2H 10Kc+ K=c/K+-(如用最簡式, pH = 9.77, Er = 22%)pH = 9.66第78頁/共196頁氨基乙酸(甘氨酸)NH2CH2COOH NH3+CH2COOH NH3+CH2COO- NH2CH2COO- pKa1=2.35 pKa2=

34、9.78 H2A+ H+A- A- 氨基乙酸 氨基乙酸 氨基乙酸 陽離子 雙極離子 陰離子等電點(diǎn)時(shí): H2A+ = A-H+-H+H+H+氨基乙酸溶液的pH與其等電點(diǎn)的pH是否相等?第79頁/共196頁例：求0.010 mol/L 氨基乙酸溶液的pH。pKa1 = 2.35, pKa2 = 9.78 。解：氨基酸21HaaKK06. 6)78. 935. 22/1)p(p21pH21（aaKKCOOCHNHCOOCHNHCOOHCHNH22232322baKK第80頁/共196頁5、弱酸及其共軛堿的溶液Ca mol/L HB 和Cb mol/L B- 構(gòu)成的緩沖溶液為例參考水準(zhǔn)物質(zhì)：HBHB，

35、B B- -，H H2 2O O，但HBHB與B B- -互為共軛，不能同時(shí)設(shè)為參考水準(zhǔn)，設(shè)2 2個(gè)PBE PBE 以第81頁/共196頁先以HBHB，H H2 2O O為參考水準(zhǔn) 則PBEPBE：HH+ +=OH=OH - -+B+B- - - c - cb b BB- -=c=cb b+H+H+ +-OH-OH- - 再以B B- -，H H2 2O O為參考水準(zhǔn)，則 PBE:HPBE:H+ +=OH=OH - - -HB+ c -HB+ ca aHB=cHB=ca a - H - H+ +OH+OH - - H H+ +BB- - 根據(jù)HBHB離子平衡式 K Ka a= = HB HB

36、第82頁/共196頁當(dāng)pH6pHOHOH - - 溶液呈酸性HHHbaaCCK當(dāng)pH8pH8時(shí) OHOH - -HH+ + 溶液呈堿性 OH-OHHbaaCCK第83頁/共196頁當(dāng) c ca a OH OH- -H-H+ + ；c cb b H H+ +-OH-OH- - caH+=Ka .最簡式最簡式 cb緩沖溶液PH計(jì)算公式計(jì)算方法:(1) 先按最簡式計(jì)算H+.(2) 再將OH-或H+與ca,cb比較, 看忽略是否合理.第84頁/共196頁例(a) 0.040molL-1 HAc 0.06molL-1 NaAc 先按最簡式: (b) 0.080molL-1二氯乙酸 0.12molL-1二

37、氯乙酸鈉 先用最簡式: molL-1- 4.76-4.ab9a4-+10.040=10=10mol L0.0H 60=cKc+1.261.440.080H 10100.0370.12cKc+aa+b-H H =+H caH+, cbH+ 結(jié)果合理 pH=4.94應(yīng)用近似式:解一元二次方程，H+=10-1.65 molL-1 , pH=1.65 第85頁/共196頁例在20.00mL 0.1000molL-1 HA(Ka=10-7.00)溶液中, 加入0.1000molL-1 NaOH溶液19.96mL, 計(jì)算pH.解: ca = 10-4.00 cb = 10-1.30 先按最簡式, H+ =

38、 molL-1 cKc-9.70aab=10cKc-bb-a-OH +OH 解一元二次方程: OH- = 10-4.44 molL-1 pH = 9.56應(yīng)用近似式: OH- =OH- = 10-4.30 molL-1 第86頁/共196頁混合酸兩種強(qiáng)酸弱酸與強(qiáng)酸兩種弱酸 6. 6. 混合酸弱酸混合液弱酸混合液(HA+HB) PBE:H+=A-+B-+OH- KaHA KaHB KW H+= + + H+ H+ H+忽忽略略第87頁/共196頁HAHBaaHAHBKKHAcHBc若：和較小，HAHBaHAaHBH KcKc第88頁/共196頁P(yáng)BE例求 0.10 mol/L H2SO4溶液的H

39、+。解 244442SOHHSOHSOHSOH2aK10. 0H010. 0010. 010. 0HHaKKaaamol/L11. 0H近似式近似式: H+ =aawa(HCl)H H K cKcK 忽略弱酸的離解忽略弱酸的離解: H+ c(HCl) (最簡式最簡式)aAcOHH強(qiáng)酸與弱酸混合： 例如 a mol/L HCl + a mol/L HAc第89頁/共196頁*總結(jié)總結(jié):H+的計(jì)算方法的計(jì)算方法*第90頁/共196頁4.緩沖溶液緩沖溶液 HB ca-H+ caH+=Ka = Ka =Ka B cb +H+ cb第91頁/共196頁思考題:下列復(fù)雜體系H+的計(jì)算式1.HCl+NaAc

40、2.NH4+-NH3+HAc-Ac-3.NH4H2PO4-HCl+HAcHAcHAc+Ac-NH3+NH4+Ac-NH4+Ac-NH4+HAc+Ac-H+H3PO4-=NH3+HPO42-+2PO4-+OH-第92頁/共196頁生理緩沖溶液三、人體液(37)正常pH 為7.35-7.45。每人每天耗O2600L, 產(chǎn)生CO2酸量約合2L濃HCl, 除呼出CO2及腎排酸外, 歸功于血液的緩沖作用。血紅蛋白: HHb-KHb 血漿蛋白:HPr-NaPr氧絡(luò)血紅蛋白:HHbO2-KHbO2磷酸鹽:H2PO4-HPO42-碳酸鹽:H2CO3-HCO3- (1.35mmolL-127 mmolL-1)

41、pH=6.10+lg20=7.40第93頁/共196頁定義定義緩沖溶液是指具有穩(wěn)定某種性質(zhì)的溶液體系。緩沖溶液是指具有穩(wěn)定某種性質(zhì)的溶液體系。pHpH緩沖溶液具有穩(wěn)定體系酸度的特性。緩沖溶液具有穩(wěn)定體系酸度的特性。分類分類1 1、濃度較大的弱酸或弱堿及其共軛酸堿對。、濃度較大的弱酸或弱堿及其共軛酸堿對。2 2、濃度較大的強(qiáng)酸或強(qiáng)堿。、濃度較大的強(qiáng)酸或強(qiáng)堿。由Ca mol/L HB 和Cb mol/L B- 構(gòu)成的共軛酸堿平衡：BHHBH+BHHBOH-使pH穩(wěn)定在一個(gè)較窄的范圍。HBB- + H+第94頁/共196頁高濃度強(qiáng)酸強(qiáng)堿則是因?yàn)楸旧頋舛却髮ι倭扛邼舛葟?qiáng)酸強(qiáng)堿則是因?yàn)楸旧頋舛却髮ι倭康?/p>

42、酸或堿的加入不敏感而達(dá)到穩(wěn)定的酸或堿的加入不敏感而達(dá)到穩(wěn)定pH pH 值的作值的作用的。用的。OH- HOHHBHBHbaaaCCKKbaaCCKHabaCCKlgppH第95頁/共196頁緩沖容量緩沖容量 1.緩沖溶液緩沖能力的大小用緩沖容量緩沖溶液緩沖能力的大小用緩沖容量作為量度，定義為：作為量度，定義為： dnB dnA = = - dpH dpH2.的物理意義：的物理意義：使使1L溶液的溶液的pH值增加值增加dpH單位時(shí)，所需的強(qiáng)單位時(shí)，所需的強(qiáng)堿堿dnBmol；或使；或使pH減少減少dpH單位時(shí)，所需強(qiáng)單位時(shí)，所需強(qiáng)酸酸dnAmol 值越大，溶液的緩沖能力越大值越大，溶液的緩沖能力越

43、大第96頁/共196頁緩沖容量是溶液的一個(gè)狀態(tài)參數(shù)，當(dāng)溶液的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，緩沖容量也發(fā)生變化。1.當(dāng)組成一定，當(dāng)組成一定，c越大，越大，越大越大2.當(dāng)總濃度一定，組成比值越接近當(dāng)總濃度一定，組成比值越接近1:1，值越大；當(dāng)組成為值越大；當(dāng)組成為 1:1，有極值有極值3.由由HB/B的計(jì)算式證明，當(dāng)?shù)挠?jì)算式證明，當(dāng)ca:cb=1:10 或或10:1時(shí)，時(shí)，為最大值的為最大值的1/3.一般認(rèn)為當(dāng)一般認(rèn)為當(dāng)ca/cb=50或或1/50有共軛酸堿對的溶液已不有共軛酸堿對的溶液已不起緩沖作用了起緩沖作用了第97頁/共196頁 緩沖溶液的選擇緩沖溶液的選擇1.要有較大的緩沖能力：若為共軛酸堿要有較大的緩

44、沖能力：若為共軛酸堿組成的組成的pKapH； 2.控制控制ca:cb=1:1且且c大些大些(0.01-1mol/L)3.不應(yīng)對分析程序有影響不應(yīng)對分析程序有影響常用的緩沖溶液常用的緩沖溶液 ：見：見下頁下頁1.弱酸及其共軛堿：弱酸及其共軛堿：HAc-NaAc 弱堿及其共軛酸：弱堿及其共軛酸：NH3-NH4Cl2.兩性物：兩性物：NaHCO33.強(qiáng)酸：強(qiáng)酸：HCl ；強(qiáng)堿：；強(qiáng)堿：NaOH 第98頁/共196頁 常用緩沖溶液常用緩沖溶液氨基乙酸氨基乙酸-HCl +NH3CH2COOH +NH3CH2COO- 2.35(pKa1)一氯乙酸一氯乙酸-NaOH CHClCOOH CHClCOO- 2.

45、86甲酸甲酸-NaOH HCOOH HCOO- 3.76HAc-NaAc HAc Ac- 4.74六亞甲基四胺六亞甲基四胺-HCl (CH2) 6N4H+ (CH2)6N4 5.15NaH2PO4-Na2HPO4 H2PO4- HPO42- 7.20(pKa2)Na2B4O7-HCl H3BO3 H2BO3- 9.24(pKa1)Na2B4O7-NaOH H3BO3 H2BO3- 9.24(pKa1)NH3-NH4Cl NH4 + NH3 9.26 氨基乙酸氨基乙酸-NaOH +NH3CH2COO- NH2CH2COO- 9.60(pKa2)NaHCO3-Na2CO3 HCO3- CO3 10

46、.25(pKa2)第99頁/共196頁標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液是用來校準(zhǔn)pHpH用的，它的pHpH值是經(jīng)過實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確測定的。如果要用計(jì)算來求得 某種標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pHpH，必須校準(zhǔn)離子強(qiáng)度的影響第100頁/共196頁 pH標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液pH標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液 pH標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值25飽和酒石酸氫鉀飽和酒石酸氫鉀(0.034mol/L) 3.560.05mol/L鄰苯二甲酸氫鉀鄰苯二甲酸氫鉀 4.010.025mol/LKH2PO4 0.025mol/LNa2HPO4 6.860.01mol/L硼砂硼砂 9.18第101頁/共196頁o 酸堿指示劑的變色原理o 酸堿指示劑的變色范圍o 常用酸堿指示劑o 關(guān)于混合指

47、示劑四、酸堿指示劑（Acid-Base Indicators） 第102頁/共196頁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)變化酸式體 堿式體 或堿式體 酸式體 ee（一）酸堿指示劑的作用原理第103頁/共196頁作用原理indicatorapKInHHIn堿色酸色2. 常用酸堿指示劑的變色原理apK InHHIn第104頁/共196頁(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）

48、醌式（紅色）酚酞（PP）第105頁/共196頁作用于人眼的顏色由 確定，而 又由 確定，因此可由顏色的變化判斷H+的變化，確定滴定的終點(diǎn)。HInInHInInHaKHInInHaKHHInInaK( (二) )指示劑的變色范圍HIn + H2O H3O+ + In-第106頁/共196頁1.1.理論變色點(diǎn)：若：In:HIn=In:HIn=1:11:1 則：HH+ +=K=Ka a pH=pKpH=pKHInHIn 理論變色點(diǎn)( (中間色) )若：In:HIn=In:HIn=10:110:1則：InHIn InHIn pHpKpHpKHInHIn+1 +1 堿色若：In:HIn=In:HIn=1

49、:101:10則：InHInInHIn pHPKpHPKHInHIn-1 -1 酸色 第107頁/共196頁 2.2.理論變色范圍pH=pKpH=pKHInHIn1 pK1 pKHInHIn+1pHpK+1pHpKHInHIn-1-1 堿色 酸色注： 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，指示變色越敏銳第108頁/共196頁MOMRPP3.1 4.44.4 6.28.0 9.64.0 pT5.0 pT=pKa9.0常用單一酸堿指示劑 (要記住)百里酚酞: 無色 9.4-10.0(淺藍(lán))-10.6藍(lán)第109頁/共196頁指示劑的選擇：1、指示劑的范圍越窄越好。2 2、

50、pKpKHInHIn值應(yīng)盡可能接近化學(xué)計(jì)量點(diǎn)的PHPH。第110頁/共196頁作用原理作用原理分類分類顏色互補(bǔ)顏色互補(bǔ)兩種指示劑混合兩種指示劑混合指示劑與染料混合指示劑與染料混合例：溴甲酚綠例：溴甲酚綠甲基紅甲基紅pH 0 2 4 6 8甲基紅甲基紅溴甲酚綠溴甲酚綠溴甲酚綠溴甲酚綠甲基紅甲基紅特點(diǎn) 變色敏銳；變色范圍窄3、 混合指示劑（酒紅色綠色）第111頁/共196頁五、酸堿滴定曲線及指示劑的選擇1酸堿滴定曲線2滴定突躍范圍3影響滴定突躍范圍的因素4. 指示劑的選擇5. 滴定能否準(zhǔn)確進(jìn)行相互聯(lián)系第112頁/共196頁 強(qiáng)酸強(qiáng)堿的滴定 一元弱酸（堿）的滴定 多元酸（堿）的滴定滴定劑（標(biāo)準(zhǔn)溶液）

51、：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿待測組分：具有適當(dāng)強(qiáng)度的酸堿物質(zhì)第113頁/共196頁 酸堿滴定曲線 酸堿滴定曲線：根據(jù)酸堿平衡原理，通過計(jì)算，以溶液pH為縱坐標(biāo)，滴定劑的加入量為橫坐標(biāo)作圖，所得的曲線為滴定曲線（titration curve）。V（mL） pH0468102102030 40 圖1. 滴定曲線第114頁/共196頁 1 1）滴定前：H+=0.1000molL-1 pH=1.00 VNaOH=0.00mL H+OH- =H2O Kt=1/Kw=1014.00 滴定反應(yīng)常數(shù)以0.1000molL-1 NaOH滴定20.00mL 0.1000molL-1 HCl1.強(qiáng)堿與強(qiáng)酸滴定曲線滴定分?jǐn)?shù)T：為所

52、加滴定劑與被滴定組分的物質(zhì)的量之比。 T=0.00第115頁/共196頁 0.100020.00-0.100018.00H+= 20.00+18.00 =5.2610-3mol/L pH=2.28 T=0.900 2）滴定開始到化學(xué)計(jì)量點(diǎn)(sp) 前: H+=c(HCl)(剩余)+-+-(H ) (H )(OH ) (OH )H =(H )(OH )cV-cVV+V當(dāng)加入當(dāng)加入18.00mL時(shí)：時(shí)：第116頁/共196頁當(dāng)加入當(dāng)加入NaOH19.98mL時(shí)：時(shí)：Er-0.1%+-1-520.00 0.1000-19.98 0.1000H =5.0 10 mol L20.00+19.98pH=4

53、.30 T=0.999第117頁/共196頁3）化學(xué)計(jì)量點(diǎn)）化學(xué)計(jì)量點(diǎn)(sp) 時(shí)：時(shí)：H+=OH- pH=7.004）化學(xué)計(jì)量點(diǎn)(sp)后：后：OH-=c(NaOH)(過量過量)當(dāng)加入NaOH20.00mL時(shí)：-+-+-(OH ) (OH )(H ) (H )OH =(H )(OH )cV-cVV+V第118頁/共196頁Er+0.1%H+=2.010-10molL-1 pH=9.70當(dāng)加入NaOH20.02mL時(shí)：-5-10.02OH =0.1000=5.0 10 mol L40.02?第119頁/共196頁 表1. NaOH滴定HCl的pH變化NaOHmL剩余剩余HClmL過量過量NaO

54、H mLpH0.0020.01.0018.002.002.2819.800.203.0019.980.024.3020.000.000.007.0020.020.029.7020.200.2010.7022.002.0011.6840.0020.0012.52第120頁/共196頁 9.707.0 4.30 滴定突躍范圍：滴定突躍范圍： pH 4.30 9.70 pH=5.40 強(qiáng)堿與強(qiáng)酸滴定曲線 （mL）第121頁/共196頁2.滴定突躍范圍定義：滴定突躍范圍第122頁/共196頁3.指示劑的選擇選擇的原則：第123頁/共196頁0246810121404080120160200滴定分?jǐn)?shù)a%

55、pH甲基橙甲基橙甲基紅甲基紅酚酞酚酞滴定突躍范圍：pH 4.309.70酸堿酸堿指示劑指示劑變色變色范圍范圍百里酚藍(lán)百里酚藍(lán)1.22.8甲基黃甲基黃2.94.0甲基橙甲基橙3.14.4甲基紅甲基紅4.46.2酚酞酚酞8.09.63.14.44.46.28.09.6表2 指示劑變色范圍第124頁/共196頁小結(jié)1滴定過程中pH值的變化 滴定曲線2滴定突躍范圍 指示劑的選擇依據(jù)這是獲得準(zhǔn)確結(jié)這是獲得準(zhǔn)確結(jié)果至關(guān)重要的一果至關(guān)重要的一點(diǎn)點(diǎn)第125頁/共196頁作業(yè)：若以0.1000molL-1 HCl滴定20.00mL 0.1000molL-1 NaOH，如何繪制滴定曲線？突躍范圍？可選擇何種指示劑

56、指示滴定終點(diǎn)？第126頁/共196頁 *V-pH圖圖* NaOH滴滴HCl 9.707.0 4.30 滴定突躍范圍：滴定突躍范圍： pH 4.30-9.70 pH=5.40 HCl能滴能滴NaOH第127頁/共196頁4.影響突躍的因素：影響突躍的因素：強(qiáng)酸堿的滴定，濃度影響突躍的范圍強(qiáng)酸堿的滴定，濃度影響突躍的范圍(1)co大，突躍大，指示劑選擇寬，變色敏大，突躍大，指示劑選擇寬，變色敏銳銳如如： c=1.0mol/L pH突躍范圍突躍范圍3.30-10.70 c=0.1mol/L pH突躍范圍突躍范圍4.30-9.70 c=0.01mol/L pH突躍范圍突躍范圍5.30-8.70(2)允

57、許允許Er大，突躍范圍大大，突躍范圍大第128頁/共196頁甲基橙甲基紅酚酞C (mol.L-1) 同濃度強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸同濃度強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸化學(xué)計(jì)量點(diǎn)1.00.100.0100.0010滴定突躍-0.1%+0.1%酸緩沖區(qū)突躍區(qū)堿緩沖區(qū)V(NaOH)中和中和%pH0.000.001.0018.0090.002.3019.8099.003.3019.9899.904.3020.00100.07.0020.02100.19.70C (mol.L-1)滴定突躍滴定突躍1.0003.30 10.700.10004.30 9.700.010005.30 8.70第129頁/共196頁 1.0 mol/L N

58、aOH1.0 mol/L HCL pH=3.310.7 選擇甲基橙，甲基紅，酚酞 0.1mol/Ll NaOH0.1mol/L HCL pH=4.39.7 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）第130頁/共196頁2.2.強(qiáng)堿滴定弱酸滴定反應(yīng)滴定反應(yīng): HA +OH - =A- +H2O A-H2O A AH+ KaKt =- = = = - HAOH- HAKW/H+ HAKW KW1滴定過程中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)確滴定的判別式第131頁/共196

59、頁(1)滴定前：加入滴定前：加入VNaOH=0.00mL (2)sp前：前：19.98mL(欠量欠量0.1%) cHAcH+=Ka pH=7.76 cAc- ( cV)HAc( cV)NaOH cHAc= ；V總總 87. 2pHcKHaNaOH（0.1000mol/L）HAc（0.1000mol/L , 20.00mL）第132頁/共196頁 ( cV)NaOH cAc= cNaOH= V總總(3)sp時(shí)：時(shí)：20.00mL(0.1%) (4)sp后：后：20.02mL(100.1%) OH -= cNaOH pH=9.7072. 8pHKcOHbb第133頁/共196頁Ka(HAc)=10

60、-4.76NaOHmLT%組成組成pHHAcH+計(jì)算式計(jì)算式00HA2.88 與滴定強(qiáng)酸的與滴定強(qiáng)酸的pH相同相同10.0050.0HA+A-4.7618.0090.0HA+A-5.7119.8099.0HA+A-6.6719.9699.8HA+A-7.4619.9899.9HA+A-7.7620.00100.0A-8.7220.02100.1A-+OH-9.7020.04100.2A-+OH-10.0020.20101.0A-+OH-10.7022.00110.0A-+OH-11.68+aaH =K c+a-HAH =A K-bOH =(A )K c-OH = (NaOH)+HAc-0.1%