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文檔簡介
分析第四章酸堿滴定法第一頁,共八十八頁,2022年,8月28日提示:酸堿平衡理論:
酸堿質(zhì)子理論酸堿分布情況討論:
一元酸、二元酸的分布分?jǐn)?shù)及分布曲線酸堿溶液的PH值計算:
質(zhì)子條件式、精確公式的化簡及最簡公式指示劑:
變色原理、理論變色點及變色范圍、指示劑的選擇原則酸堿滴定:
滴定曲線的特點(強堿滴定強酸、強堿滴定弱酸)、化學(xué)計量點、滴定突躍范圍
測定及計算:
測定方法、有關(guān)濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算第二頁,共八十八頁,2022年,8月28日4-1酸堿平衡的理論基礎(chǔ)一.酸堿質(zhì)子理論酸堿定義:酸:凡是能給出質(zhì)子的物質(zhì)
堿:凡是能接受質(zhì)子的物質(zhì)
第三頁,共八十八頁,2022年,8月28日*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)第四頁,共八十八頁,2022年,8月28日酸堿平衡式第五頁,共八十八頁,2022年,8月28日酸堿質(zhì)子理論的特點:1)具有共軛性
如:HAH++A-
2)具有相對性
如:HCO3-既是酸又可以是堿3)具有廣泛性
如:H2O、NH3、NH4+都可以是酸或堿第六頁,共八十八頁,2022年,8月28日酸堿反應(yīng):酸堿半反應(yīng):共軛酸堿對的質(zhì)子得失反應(yīng)酸堿反應(yīng)的實質(zhì):傳遞質(zhì)子酸在水溶液中的離解:
HOAcH++OAc-H2O+H+
H3O+HOAc+H2O=H3O++OAc-酸1堿2酸2堿1第七頁,共八十八頁,2022年,8月28日堿在水溶液中的離解:
H2OH++OH-NH3+H+
NH4+
NH3+H2OOH-+NH4+
水的自遞反應(yīng):
H2O
+H2OH3+O+OH-
酸1
堿2
酸2
堿1
自遞常數(shù):Kw=[H3O+][OH-]
第八頁,共八十八頁,2022年,8月28日中和反應(yīng):
HCl+H2OH3O++Cl-H3O++NH3
NH4++H2O鹽類的水解:
NH4OAc→NH4++OAc-
OAc-+H2OHOAc+OH-NH4++H2OH3O++NH3第九頁,共八十八頁,2022年,8月28日二.酸堿離解平衡
酸與堿的強度取決于物質(zhì)給出質(zhì)子或接受質(zhì)子能力的強弱
給出質(zhì)子能力強----酸性強
接受質(zhì)子能力強----堿性強
第十頁,共八十八頁,2022年,8月28日OAc-+H2OHOAc+OH-離解常數(shù):
酸的離解常數(shù):HOAc+H2OH3O++OAc-堿的離解常數(shù):第十一頁,共八十八頁,2022年,8月28日
共軛酸堿對中Ka與Kb的關(guān)系:
Ka·Kb=[H+][OH-]=Kw=10-14
在共軛酸堿對中如果酸越容易給出質(zhì)子,酸性越強,Ka越大;其共軛堿就越不容易接受質(zhì)子,堿性就越弱,Kb就越小。HOAc+H2OH3O++OAc-OAc-+H2OHOAc+OH-第十二頁,共八十八頁,2022年,8月28日多元酸堿對的離解平衡及平衡常數(shù):H3A+H2OH3O++H2A-;H2A-+H2OH3A+OH-H2A-+H2OH3O++HA2-;HA2-+H2OH2A-+OH-HA2-+H2OH3O++A3-;A3-+H2OHA2-+OH-第十三頁,共八十八頁,2022年,8月28日多元酸堿Ka與Kb的關(guān)系:Ka1·Kb3=Ka2·Kb2=Ka3·Kb1=[H+][OH-]=Kw4-1例1
已知NH3的離解反應(yīng)為:
NH3+H2ONH4++OH-
Kb=1.8×10-5求:NH3的共軛酸的離解常數(shù)Ka第十四頁,共八十八頁,2022年,8月28日解:
NH4++H2ONH3+H3O+Ka=Kw/Kb
=1.0×10-14/1.8×10-5
=5.6×10-104-1例2
S2-與H2O的反應(yīng)為:
S2-+H2OHS-+OH-Kb1=1.4求:S2-的共軛酸的離解常數(shù)Ka2第十五頁,共八十八頁,2022年,8月28日解:
HS-+H2OS2-+H3O+
Ka2=Kw/Kb1=1.0×10-14/1.4=7.1×10-154-1例3
試求HPO42-的pKa2和Kb2
查Ka2=6.3×10-8解:
pKa2=-lg6.3×10-8
=7.20
Kb2=Kw/Kb2=1.0×10-14/6.3×10-8
=1.6×10-7
第十六頁,共八十八頁,2022年,8月28日根據(jù)下表分別對酸、堿強弱進行排序酸性強弱:HOAc>H2PO4->NH4+>HS-堿性強弱:OAc-<HPO42-<NH3<S2-根據(jù)以上結(jié)果總可以總結(jié)出什么規(guī)律?共軛酸堿對KaKbHOAc-OAc-1.8×10-55.6×10-10H2PO4--HPO42-6.3×10-81.6×10-7NH4+-NH35.6×10-101.8×10-5HS--S2-7.1×10-151.4第十七頁,共八十八頁,2022年,8月28日4-2不同PH中酸堿存在形式的分布情況----分布曲線概念:分析濃度:酸堿溶液中各種存在形式平衡濃
(總濃度)度之和平衡濃度:一對共軛酸堿處于平衡狀態(tài)時,溶液中存在著不同酸堿形式,它們各自的濃度分布分?jǐn)?shù):某一存在形式的平衡濃度占總濃度的分?jǐn)?shù)第十八頁,共八十八頁,2022年,8月28日例如:
HOAc+H2OH3O++OAc-溶液中存在的形式:[HOAc]和[OAc-]總濃度:C=[HOAc]+[OAc-]分布分?jǐn)?shù):
δ1=[HOAc]/c
(含有一個可以離解的質(zhì)子)
δ0=[OAc-]/c
(不含能夠離解的質(zhì)子)
δ1+δ0=1第十九頁,共八十八頁,2022年,8月28日一元弱酸分布分?jǐn)?shù)與PH關(guān)系:以(HOAc)為例同理可得:第二十頁,共八十八頁,2022年,8月28日
以PH為橫坐標(biāo),各種存在形式的分布分?jǐn)?shù)為縱坐標(biāo)可得分布曲線圖δ
δ1
(HOAc)
δ0(OAc-)1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
034567PH
pH=pKa=4.75第二十一頁,共八十八頁,2022年,8月28日當(dāng)pH=pKa時,δ0=δ1
=0.5溶液中HOAc與OAc-兩種形式各占50%當(dāng)pH?pKa時,
δ1
?
δ0
溶液中HOAc為主要存在形式當(dāng)pH?pKa時,
δ1
?
δ0溶液中OAc-為主要存在形式第二十二頁,共八十八頁,2022年,8月28日二元弱酸分布分?jǐn)?shù)與PH關(guān)系:H2C2O4H++HC2O4-HC2O4-H++C2O42-
δ2=[H2C2O4]/c
δ1=[HC2O4-]/c
δ0=[C2O42-]/c第二十三頁,共八十八頁,2022年,8月28日第二十四頁,共八十八頁,2022年,8月28日分布曲線δ
δ2H2C2O4
δ1HC2O4-
δ0
C2O4
2-1.00.80.60.40.2
Pka1PKa20123456PH
第二十五頁,共八十八頁,2022年,8月28日當(dāng)pH?pKa1時,δ2?
δ1
主要形式
H2C2O4
當(dāng)PKa1
?pH?pKa2時,δ1
?
δ2
;δ1
?
δ0主要形式
HC2O4-當(dāng)pH?pKa2時,δ0
?
δ1主要形式
C2O42-第二十六頁,共八十八頁,2022年,8月28日*多元酸H3PO4H2PO4-+H+
H2PO4-
HPO42-
+H+
HPO42-
PO43-
+H+
第二十七頁,共八十八頁,2022年,8月28日pH<pKa1,
H3PO4為主pKa1<pH<pKa2
,
H2PO4-為主pH=pKa1,
[H2PO4
-]=[HPO42-]pKa2<pH<pKa3
,
HPO42-為主pH=pKa1,
[HPO4
2-]=[PO43-]pH>pKa3,
PO43-為主※參見動畫第二十八頁,共八十八頁,2022年,8月28日4-3酸堿溶液pH的計算一.質(zhì)子條件式酸堿反應(yīng)中得質(zhì)子與失質(zhì)子的物質(zhì)的量相等的關(guān)系式步驟:①選擇參考水準(zhǔn):溶液中大量存在的并且參加質(zhì)子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)②列出等式:相對于參考水準(zhǔn)得質(zhì)子的物質(zhì)的量=相對于參考水準(zhǔn)失質(zhì)子的物質(zhì)的量第二十九頁,共八十八頁,2022年,8月28日例:HOAc的水溶液:反應(yīng)式:HAc的離解反應(yīng):
HOAc+H2OH3O++OAc-水的質(zhì)子自遞反應(yīng):
H2O+H2OH3O++OH-參考水準(zhǔn):
HOAc和H2O質(zhì)子條件式:[H+]=[OAc-]+[OH-]第三十頁,共八十八頁,2022年,8月28日Na2CO3的水溶液反應(yīng)式:
CO32-+H2OHCO3-+OH-CO32-+2H2OH2CO3+OH-
H2O+H2OH3O++OH-參考水準(zhǔn):CO32-和H2O質(zhì)子條件式:[H+]+[HCO3-]+2[H2CO3]=[OH-]第三十一頁,共八十八頁,2022年,8月28日二.一元弱酸(堿)溶液PH的計算溶液的離解平衡
HA+H2OH++A-H2O+H2OH3O++OH-質(zhì)子條件式
[H+]=[A-]+[OH-]
[OH-]=Kw/[H+]第三十二頁,共八十八頁,2022年,8月28日精確公式:近似公式:
(1)條件:c/Ka≥105
[HA]≈c
(2)
條件:
cKa≥10Kw
忽略水產(chǎn)生的[H+]第三十三頁,共八十八頁,2022年,8月28日如果條件滿足:c/Ka≥105;cKa≥10Kw
一元弱酸(堿)溶液pH的計算最簡式:★
根據(jù):第三十四頁,共八十八頁,2022年,8月28日4-3例1
計算10-4mol·L-1的H3BO3溶液的PH。(已知pKa=9.24)解:cKa=10-4×10-9.24=5.8×10-14<10Kw
不能忽略水離解產(chǎn)生的[H+]c/Ka=10-4/10-9.24=105.24≥105[HA]≈c參照基本公式第三十五頁,共八十八頁,2022年,8月28日應(yīng)選用近似公式(1)pH=6.59如果選用最簡公式pH=6.62
[H+]的相對誤差為-8%第三十六頁,共八十八頁,2022年,8月28日4-3例2
試求0.12mol·L-1的一氯乙酸溶液的PH。(已知pKa=2.86)解:cKa=0.12
×10-2.86>10Kw
可以忽略水離解產(chǎn)生的[H+]
c/Ka=0.12
/10-2.86=87<
105
不能用總濃度代替平衡濃度參照基本公式第三十七頁,共八十八頁,2022年,8月28日選用近似公式(2)pH=1.92第三十八頁,共八十八頁,2022年,8月28日4-3例3
已知HOAc的pKa=4.74,求0.30mol·L-1的HOAc溶液的pH。解:
cKa=0.30
×10-4.74>10Kw
c/Ka=0.30
/10-4.74>105
第三十九頁,共八十八頁,2022年,8月28日三.兩性物質(zhì)溶液pH的計算NaHA質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng):HA-
H++A2-HA-+H2OH2A+OH-H2OH++OH-質(zhì)子條件式:[H2A]+[H+]=[A2-]+[OH-]第四十頁,共八十八頁,2022年,8月28日精確公式:近似公式:cKa2≥10Kw最簡式:c/Ka1≥10,cKa2≥10Kw(其它酸堿溶液的PH計算自學(xué)參見P58~62)第四十一頁,共八十八頁,2022年,8月28日幾種酸溶液計算[H+]的公式及使用條件(1)
(a)精確計算式
(b)近似計算式,應(yīng)用條件:c/Ka≥105(c)最簡式,應(yīng)用條件:c/Ka≥105;cKa≥10Kw一元弱酸兩性物質(zhì)
最簡式,應(yīng)用條件:c/Ka1≥105;cKa2≥10Kw第四十二頁,共八十八頁,2022年,8月28日幾種酸溶液計算[H+]的公式及使用條件(2)(a)近似計算式,應(yīng)用條件:c/Ka1≥
10Kw;2Ka2/[H+]<<1(b)最簡式,應(yīng)用條件:c/Ka1≥105;
cKa1≥10Kw2Ka2/[H+]<<1二元弱酸最簡式,應(yīng)用條件:ca
>>[OH-]-[H+]
cb>>[H+]-[OH-]
[H+]=Ka
ca/cb緩沖溶液第四十三頁,共八十八頁,2022年,8月28日4-3例4計算0.1mol·L-1的鄰苯二甲酸氫鉀溶液的PH。解:查表得pKa1=2.89,PKa2=5.54pKb2=14-2.89=11.11cKa2=0.1×10-5.54>10Kwc/Ka1=0.1/10-2.89=77.6>
10
pH=4.22第四十四頁,共八十八頁,2022年,8月28日4-3例5
分別計算0.05mol·L-1NaH2PO4和3.33×10-2mol·L-1Na2HPO4溶液的PH解:查表得PKa1=2.12,PKa2=7.20,PKa3=12.36(1)0.05mol·L-1NaH2PO4溶液的PHcKa2=0.05×10-7.20>10Kwc/Ka1=0.05/10-2.12=6.59
>10
pH=4.70第四十五頁,共八十八頁,2022年,8月28日(2)
3.33×10-2mol·L-1
Na2HPO4溶液的PHcKa3=3.33×10-2×10-12.36=1.45×10-14≈Kwc/Ka2=3.33×10-2/10-7.20>10pH=9.66第四十六頁,共八十八頁,2022年,8月28日4-4酸堿滴定終點的指示方法
(指示劑法)指示劑法:
利用酸堿指示劑顏色的突然變化來指示滴定終點的方法1.酸堿指示劑的變色原理
酸堿指示劑一般都是有機弱酸或弱堿,當(dāng)溶液的pH改變時,指示劑由于結(jié)構(gòu)的改變而發(fā)生顏色的改變.第四十七頁,共八十八頁,2022年,8月28日
堿無色分子紅色離子無色離子
無色離子
(pH=10~8)
酸酚酞結(jié)構(gòu)及顏色變化的過程(參見酚酞指示劑動畫)第四十八頁,共八十八頁,2022年,8月28日甲基橙結(jié)構(gòu)變化的過程(參見甲基橙指示劑動畫)(pH=4.4)
黃色分子
紅色陽離子(pH=3.1)第四十九頁,共八十八頁,2022年,8月28日
2.酸堿指示劑的理論變色點和理論變色范圍
HIn+H2OH3O++In-
酸
堿平衡常數(shù):KHIn=[H+][In-]/[HIn][In-]/[HIn]=KHIn/
[H+][In-]----代表堿式顏色的平衡濃度
[HIn]----代表酸式顏色的平衡濃度
[In-]與
[HIn]的比值決定了指示劑的顏色
第五十頁,共八十八頁,2022年,8月28日KHIn由指示劑的本質(zhì)決定,在一定溫度下,對某種指示劑來說是一個常數(shù).指示劑的顏色由溶液[H+]決定.[H+]=KHIn
·([HIn]/[In-])pH=pKHIn+lg([In-]/[HIn])當(dāng)[In-]=[HIn]時
pH=pKaHIn
溶液的顏色是酸色和堿色的中間顏色當(dāng)[In-]/[HIn]=10/1
pH=pKHIn+lg10pH=pKHIn+1(堿色)當(dāng)[In-]/[HIn]=1/10
pH=pKHIn-lg1/10pH=pKHIn–1(酸色)第五十一頁,共八十八頁,2022年,8月28日酸堿指示劑的理論變色點
pH=pKHIn酸堿指示劑理論變色范圍pH=pKHIn±1([In-]/[HIn])
1/10<1/10=1=10/1>10/1
酸色略帶堿色中間顏色略帶酸色堿色
pH=pKHIn–1
-------
pH=pKHIn+1★指示劑的變色范圍和變色點與KHIn有關(guān)第五十二頁,共八十八頁,2022年,8月28日3.酸堿指示劑的作用原理
在酸堿滴定過程中,化學(xué)計量點附近,如果溶液的PH值有較大的變化,(±2個pH單位)指示劑就會發(fā)生顏色改變,指示滴定終點。4.常用酸堿指示劑(p66-表)
甲基橙(MethylOrange)、酚酞(Phenolphthalein)、
溴甲酚綠(BromocresolGreen)
、百里酚藍(lán)(ThymolBlu)、甲基紅(MethylRed)★指示劑在變色范圍內(nèi)顯示出逐漸變化的過程★各指示劑的變色幅度各不相同第五十三頁,共八十八頁,2022年,8月28日表4-3幾種常用酸堿指示劑的變色范圍******第五十四頁,共八十八頁,2022年,8月28日第五十五頁,共八十八頁,2022年,8月28日5.常用酸堿混合指示劑(p68-表)混合指示劑:
利用顏色之間的互補作用,使變色范圍變窄,能夠在滴定終點有敏銳的顏色變化,正確指示滴定終點。配制方法:①采用一種顏色不隨溶液中H+濃度變化而改變的染料與指示劑配合。②選用兩種(或多種)pKa接近的指示劑,按一定比例混合。第五十六頁,共八十八頁,2022年,8月28日4-5一元酸堿的滴定一.強堿滴定強酸0.1000mol﹒L-1NaOH溶液滴定0.1000mol﹒L-120.00mLHCl溶液反應(yīng)式:NaOH=Na++OH-HCl+H2O=H3O++Cl-H3O++OH-H2O+H2O滴定過程中溶液的PH變化:(1)滴定開始前[H+]=0.1000mol﹒L-1PH=1.00第五十七頁,共八十八頁,2022年,8月28日(2)滴定開始至化學(xué)計量點(VNaOH=19.98mL)
[H+]=n(剩余HCl)/V(總)[H+]=(0.1000×0.02×10-3)/(20.00+19.98)×10-3=5.00×10-3mol﹒L-1
pH=4.31(3)化學(xué)計量點(VNaOH=20.00mL)
PH=7(4)化學(xué)計量點后(VNaOH=20.02mL)[OH-]=n(過量NaOH)/V(總)[OH-]=(0.1000×0.02×10-3)/(20.00+20.02)×10-3=5.00×10-3mol﹒L-1pOH=4.31
pH=9.70第五十八頁,共八十八頁,2022年,8月28日滴定曲線:標(biāo)準(zhǔn)溶液加入量(體積)與溶液PH的關(guān)系曲線滴定突躍:化學(xué)計量點前后±0.1%范圍內(nèi)PH的急劇變化[VNaOH=(20.00±0.02)mL,相當(dāng)于±0.1%]
滴定突躍前后溶液的性質(zhì)由量變引起了質(zhì)變影響突躍范圍大小的因素:酸堿溶液的濃度c越大,突躍范圍就越大,反之,突躍范圍就越小指示劑的選擇原則:指示劑的變色范圍處于或部分處于化學(xué)計量點附近的滴定突躍范圍內(nèi)第五十九頁,共八十八頁,2022年,8月28日滴定曲線(NaOH滴定HCl)
PH
1miolL-1
140.1molL-1
120.01molL-1
10
酚酞
8
化學(xué)計量點
6甲基紅
4甲基橙
2
0
10(50%)20(100%)30(150%)V(NaOH)/mL第六十頁,共八十八頁,2022年,8月28日二.強堿滴定弱酸0.1000mol﹒L-1NaOH溶液滴定0.1000mol﹒L-120.00mLHOAc溶液反應(yīng)式:NaOH=Na++OH-HOAc+H2OH3O++OAc-H3O++OH-H2O+H2O
HOAc
+
OH-
H3O+
+
OAc-第六十一頁,共八十八頁,2022年,8月28日滴定過程中溶液的pH變化:(1)滴定開始前(HOAc
溶液,一元弱酸)
pH=2.87(2)滴定開始至化學(xué)計量點前VNaOH=19.98mL(緩沖溶液)
pH=7.74(3)化學(xué)計量點(NaOAc→OAc-,一元弱堿)pH=8.72(4)化學(xué)計量點后VNaOH=20.02mL
[OH-]=n(過量NaOH)/V(總)pH=9.70
第六十二頁,共八十八頁,2022年,8月28日滴定曲線
(NaOH滴定弱酸)
PH
14
12
10
Ka=10-9酚酞
8Ka=10-7
6Ka=10-542
0
10(50%)20(100%)30(150%)40(200%)(VNaOH/mL)第六十三頁,共八十八頁,2022年,8月28日曲線的特點:曲線的形狀不同于強堿滴定強酸化學(xué)計量點的PH不等于7,(>7)突躍范圍比強堿滴定強酸突躍范圍小影響突躍范圍的因素:濃度--用較濃的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,可使滴定范圍適當(dāng)增大Ka值--Ka值越大滴定突躍范圍越大目視直接滴定的條件:cKa≥10-8(終點誤差滿足±0.1%的要求)第六十四頁,共八十八頁,2022年,8月28日強酸滴定弱堿問題:(1)反應(yīng)式如何(舉例)(2)滴定過程中H值如何計算(3)滴定曲線的形狀及曲線分析(4)指示劑的選擇(5)影響滴定突躍的因素(6)直接滴定的條件第六十五頁,共八十八頁,2022年,8月28日4-6多元酸、多元堿、混合酸的滴定一、多元酸以0.10mol·L-1NaOH溶液滴定0.10mol·L-1H3PO4反應(yīng)式:離解反應(yīng)
H3PO4H++H2PO4-
pKa1=2.12H2PO4-
H++HPO42-
pKa2=7.20HPO42-
H++PO43-
pKa3=12.36中和反應(yīng)
H3PO4+
NaOHH2O+
NaH2PO4NaH2PO4+
NaOHH2O+
Na2HPO4Na2HPO4+
NaOHH2O+
Na3PO4第六十六頁,共八十八頁,2022年,8月28日化學(xué)計量點pH計算公式:(用最簡式計算)第一化學(xué)計量點(NaH2PO4)第二化學(xué)計量點(Na2HPO4)pH=4.66pH=9.78第六十七頁,共八十八頁,2022年,8月28日根據(jù)變色點pH選擇指示劑第一變色點pH=4.66
選甲基橙甲基紅溴甲酚綠+甲基橙
第二變色點pH=9.78選酚酞百里酚酞酚酞+百里酚酞多元酸滴定曲線第六十八頁,共八十八頁,2022年,8月28日根據(jù)變色點pH
選擇指示劑第一變色點
pH=8.37
選酚酞
第二變色點
pH=3.9
選甲基紅多元堿滴定曲線第六十九頁,共八十八頁,2022年,8月28日
分步滴定滿足的條件:
①
c0﹒Kai≥10-9
(c0為酸的初始濃度)
②
Kai/Ka(i+1)≥104
多元酸滴定時允許±1%的誤差,滴定突越范圍0.4PH單位總量滴定的條件:
c0﹒Kan≥10-8
允許±0.1%的誤差,滴定突越范圍0.3PH單位滴定的可行性進行判斷:
0.10mol·L-1NaOH溶液滴定0.10mol·L-1H3PO4C0?Ka1≥10-8且Ka1/Ka2>104
第一級能準(zhǔn)確、分步滴定C0
?Ka2≥10-8且Ka2/Ka3>104
第二級能準(zhǔn)確、分步滴定C0
?Ka3<10-8
第三級不能被準(zhǔn)確滴定
第七十頁,共八十八頁,2022年,8月28日混合堿滴定曲線第七十一頁,共八十八頁,2022年,8月28日
有一堿溶液可能是NaOH、Na2CO3、NaHCO3
也可能是NaOH和Na2CO3或是Na2CO3
和NaHCO3的混合物,用HCL標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,以酚酞為指示劑滴定到終點時消耗HCLV1mL;繼續(xù)以甲基橙為指示劑滴定到終點時消耗HCLV2mL,由以下V1和V2的關(guān)系判斷該堿溶液的組成。
(1)V1>
0,V2=0
(2)V2>
0,V1=0
(3)V1=V2
(4)V1>V2>0
(5)V2>V1>0第七十二頁,共八十八頁,2022年,8月28日PH=4.3--δ(H2CO3)≈99%PH=8.3--δ
(HCO3-)≈97%PH=12--δ
(
CO32-)≈99%
(一般情況下NaOH與NaHCO3不能共存)V1>
0,V2=0NaOHV2>
0,V1=0NaHCO3V1=V2Na2CO3V1>V2>0NaOH+Na2CO3V2>V1>0NaHCO3+Na2CO3*(p91-3)
NaOH酚酞甲基橙------V1NaHCO3V2CO2Na2CO3NaHCO3CO2第七十三頁,共八十八頁,2022年,8月28日(p91-3)第七十四頁,共八十八頁,2022年,8月28日4-7酸堿滴定法應(yīng)用示例1.硼酸的測定硼酸是極弱酸(pKa
=9.24)不能用標(biāo)準(zhǔn)堿直接滴定,但能與多元醇作用生成酸性較強的絡(luò)合酸(pKa
=4.26),可用標(biāo)準(zhǔn)堿溶液直接滴定,化學(xué)計量點的pH值在9左右。用酚酞等堿性指示劑指示終點。第七十五頁,共八十八頁,2022年,8月28日2.銨鹽的測定
無機銨鹽:NH4CL,(NH4)2SO4
用標(biāo)準(zhǔn)堿不能準(zhǔn)確滴定,可以應(yīng)用以下方法滴定(1).蒸餾法
a.NH4++OH-NH3↑+H2ONH3+HCL(過量)
NH4CLHCL(過量)+NaOHNaCL+H2O加熱第七十六頁,共八十八頁,2022年,8月28日b.NH4++OH-NH3↑+H2ONH3+H3BO3NH4++H2BO3-H2BO3-+HCLCL-+H3BO3(2).甲醛法4NH4++6HCHO
(CH2)6N4H++3H++
6H2O以酚酞為指示劑,以NaOH滴至淺粉色第七十七頁,共八十八頁,2022年,8月28日3.克氏定氮
(有機氮)
消化(試樣與濃硫酸共煮)+以上方法第七十八頁,共八十八頁,2022年,8月28日4.氟硅酸鉀法測定SiO2含量K2SiO3(硅酸鹽)生成難溶的氟硅酸鉀:
2K++SiO32-+6F-+6H+=K2SiF6+3H2O水解:K2SiF6+3H2O=2KF+H2SiO3+4HFHF用標(biāo)準(zhǔn)堿滴定5.酸酐和醇類的測定酸酐:試樣中加入過量的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液,加熱回流,多余的堿用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定
(RCO)2O+H2O=2RCOOH(堿存在可加速反應(yīng))醇類:
(CH3CO)2O+ROH=CH3COOR+CH3COOH(CH3CO)2O(剩余)+H2O=2CH3COOH以NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定反應(yīng)生成的乙酸(CH3COOH)第七十九頁,共八十八頁,2022年,8月28日6.醛和酮的測定:(1)鹽酸羥胺法(肟化法)鹽酸羥胺與醛、酮反應(yīng)生成肟和游離酸,其游離酸可用標(biāo)準(zhǔn)堿溶液滴定(2)亞硫酸鈉法:醛、酮與過量亞硫酸鈉反應(yīng),生成化合物和游離堿,生成的NaOH可用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定7.酯類的測定:酯類與過量的堿共熱1-2小時后,可完成皂化反應(yīng),轉(zhuǎn)化成有機酸的共軛堿和醇,多余的堿以標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定第八十頁,共八十八頁,2022年,8月28日4-8酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定酸標(biāo)準(zhǔn)溶液堿標(biāo)準(zhǔn)溶液HCl:NaOH:常用濃度0.1mol﹒L-1常用濃度0.1mol﹒L-1間接法配制間接法配制標(biāo)定所用標(biāo)準(zhǔn)溶液:標(biāo)定所用標(biāo)準(zhǔn)溶液:(1)無水鄰苯二甲酸氫鉀
Na2CO3(H2C2O4﹒2H2O、
(2)硼砂
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