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06章酸堿平衡和酸堿滴定1、了解酸堿質(zhì)子理論要點(diǎn)和酸堿反應(yīng)本質(zhì)2、掌握弱電解質(zhì)電離規(guī)律及其溶液pH計(jì)算3、掌握緩沖溶液定義、作用原理、緩沖溶液

pH計(jì)算

酸堿平衡——學(xué)習(xí)目標(biāo)第六章酸堿平衡和酸堿滴定06章酸堿平衡和酸堿滴定1、明確酸堿指示劑的變色原理、變色點(diǎn)及常用指示劑的變色范圍2、能通過(guò)計(jì)算繪制酸堿滴定曲線并選擇合適的酸堿指示劑3、配合實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練,掌握酸堿滴定分析技術(shù)酸堿滴定——學(xué)習(xí)目標(biāo)06章酸堿平衡和酸堿滴定§6-1酸堿質(zhì)子理論

1、酸堿質(zhì)子理論的定義

酸:凡是能給出質(zhì)子(H+)的物質(zhì)叫酸。

如:HCl、NH4+

、HCO3-等。

堿:凡是能接受質(zhì)子(H+)的物質(zhì)叫堿。

如:Ac-,NH3等。

兩性物質(zhì):既能給出質(zhì)子又能接受質(zhì)子的物質(zhì)。如:HCO3-

、H2O、HPO42-

等。06章酸堿平衡和酸堿滴定

酸H++堿

HClH++Cl-

NH4+H++NH3H2CO3H++HCO3-HCO3-H++CO32-

H2O

H++OH-

”表示酸堿對(duì)之間的共軛關(guān)系,相互依存的一對(duì)酸和堿稱為共軛酸堿對(duì)。2、酸堿共軛對(duì)06章酸堿平衡和酸堿滴定

3、酸堿反應(yīng)酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì),是兩個(gè)共軛酸堿對(duì)之間質(zhì)子傳遞的反應(yīng)。電離:HAcH++Ac-中和反應(yīng):NaOH+HClNaCl+H2O水解反應(yīng):Ac-+H2OHAc+OH-06章酸堿平衡和酸堿滴定4、酸堿強(qiáng)度(1)水的質(zhì)子自遞反應(yīng)水是兩性物質(zhì)

H2OH++OH-

Kwθ

=c(H+)/cθ

×c(OH-)/cθ

Kwθ

稱為水的質(zhì)子自遞常數(shù)或水的離子積常數(shù)在25℃時(shí),Kwθ

=1.00×10-14,常用Kw記.06章酸堿平衡和酸堿滴定如:298K時(shí)

Kaθ(HAc)=1.75×10-5

或pKaθ

(HAc)=4.25;

Kaθ(HCN)=6.20×10-10或pKaθ

(HCN)=9.31∴HAc的酸性比HCN的酸性強(qiáng)。(2)酸、堿的電離及酸、堿的強(qiáng)度酸堿的強(qiáng)弱常用在水中離解平衡常數(shù)大小來(lái)衡量,在同一溫度下,Kaθ(或Kbθ)↑,酸(或堿)性↑。

a—acid;b—baseHAcH++Ac-06章酸堿平衡和酸堿滴定

(3)共軛酸堿對(duì)Kaθ和Kbθ的關(guān)系一元酸堿HA—A-中:

即:水溶液中一切共軛酸堿對(duì)的離解平衡常數(shù)之積等于水的離子積常數(shù)。HAcH++Ac-Ac-+H2OHAc+OH-水的離子積06章酸堿平衡和酸堿滴定pKaθ+pKbθ=

14如:298K時(shí)

pKaθ

(HAc)=4.25∴pKbθ

(Ac-)=14-4.25=9.75

06章酸堿平衡和酸堿滴定在多元酸和它的共軛堿中,如:H2CO3—HCO3-

和HCO3-—CO32-中H2CO3H++HCO3-……

Ka1θHCO3-H++CO32-……

Ka2θCO32-+H2O

HCO3-+

HO-……

Kb1θHCO3-+H2O

H2CO3+

HO-……Kb2θ

Ka1θ×Kb2θ=Ka2θ×Kbθ

=Kwθ

=1.0×10-14

06章酸堿平衡和酸堿滴定式中:Kθ

—弱電解質(zhì)的離解常數(shù),

c—弱酸或弱堿的濃度某弱電解質(zhì)(weakelectrolyte)(MA)的濃度為cmol/L,則M++A-MAc-c

c

c

§6-2酸堿平衡的移動(dòng)

1、濃度對(duì)酸堿平衡移動(dòng)的影響當(dāng)

<5%時(shí)稀釋定律06章酸堿平衡和酸堿滴定2、同離子效應(yīng)(commonioneffect)

在已建立離子平衡的弱電解質(zhì)溶液中,加入與其含有相同離子的另一種強(qiáng)電解質(zhì),使平衡向降低弱電解質(zhì)電離度方向移動(dòng)的作用稱為同離子效應(yīng)。如:

HAcH++Ac-NaAcNa++Ac-0.1mol·L-1HAc滴加0.1mol·L-1NaAc甲基橙06章酸堿平衡和酸堿滴定3、鹽效應(yīng)在已建立離子平衡的弱電解質(zhì)溶液中,加入與其含有不同離子的強(qiáng)電解質(zhì),使弱電解質(zhì)電離度略有增大的效應(yīng)稱為鹽效應(yīng)。注意:在同離子效應(yīng)的同時(shí),總是伴隨著鹽效應(yīng)。但同離子效應(yīng)比鹽效應(yīng)大的多,當(dāng)它們共存時(shí),主要考慮同離子效應(yīng)。06章酸堿平衡和酸堿滴定例題:在氨水溶液中分別加入HCl、NH4Cl、NaCl、NaOH、H2O對(duì)氨水電離平衡有何影響?

α,pH有何變化?解:NH3·H2O?NH4++OH-

αpHHClNH4ClNaClNaOHH2O變大變小變小變小變小變大變小變大變大變大06章酸堿平衡和酸堿滴定

1、強(qiáng)酸(強(qiáng)堿)溶液的pH值

pH=-lgc(H+)或pOH=-lgc(OH-)

c(H+)×c(OH-)=

Kwθ=1.00×10-14

pH+pOH=-lgc(H+)-lgc(OH-)=14

2、一元弱酸、弱堿溶液pH值的計(jì)算

如:在濃度為c(HA)mol/L的HA溶液中:

HAH++A-H2OH++OH-

當(dāng)c(HA)>10-5mol/L,不考慮水的電離§6-3酸堿平衡有關(guān)濃度的計(jì)算

06章酸堿平衡和酸堿滴定

HAH++A-起始濃度c(HA)00

平衡濃度c(HA)-c(H+)c(H+)c(Ac-)=c(H+)……①當(dāng)c/Ka≥500時(shí),c(HA)-c(H+)≈c(HA)c(H+)=……②06章酸堿平衡和酸堿滴定同理一元弱堿溶液中OH-濃度的計(jì)算式:c(OH-)=……③如:在濃度為c(NaAc)mol/L的NaAc溶液中:Ac-+H2OOH-+HAc起始濃度c(Ac-)00

平衡濃度c(Ac-)-c(OH-)c(OH-)c(HAc

)=c(OH-)當(dāng)c/Kb≥500時(shí),c(Ac-)-c(OH-)≈c(Ac-)……①06章酸堿平衡和酸堿滴定例題:計(jì)算298K時(shí),0.10mol/LHAc溶液中氫離子濃度及電離度.解:查表知Ka(HAc)=1.76×10-5C/Ka=0.10/(1.76×10-5)=5.7×103>500∴c(H+)==1.3×10-3mol/L=(1.3×10-3mol/L)/0.10mol/L=1.3%答:……06章酸堿平衡和酸堿滴定例題:求0.10mol/L氨水溶液的pH值.解:

查表知Kb(NH3)=1.8×10-5c(OH-)==1.34×10-3pOH=-lgc(OH-)=2.7∵pH+pOH=14∴pH=14-2.7=11.3C/Kb=0.10/(1.8×10-5)=5.7×103>500答:……06章酸堿平衡和酸堿滴定3、多元弱酸、弱堿溶液pH值的計(jì)算例如:S2-在水中的二級(jí)離解。S2-+H2OHS-+OH-……Kb1

=Kw/Ka2

=9.1×10-3HS-+H2O

H2S+OH-

……Kb2

=Kw/Ka1

=1.1×10-7Kb

=Kb1×Kb2=1.0×10-9∴可按一元弱堿進(jìn)行計(jì)算c(OH-)=06章酸堿平衡和酸堿滴定4、酸度對(duì)弱酸,弱堿各組分濃度的影響:(1)酸的濃度和酸度酸度:指溶液中H+的濃度,用pH表示。酸的濃度:指在一定體積溶液中含有某種酸的量。又稱分析濃度。同理堿的濃度和堿度(pOH)。06章酸堿平衡和酸堿滴定(2)酸堿的分布系數(shù):例如:濃度為c的乙酸溶液中存在兩種型體HAc和Ac-分布系數(shù)

:酸(堿)溶液中,某組分的平衡濃度占酸(堿)總濃度的分?jǐn)?shù)06章酸堿平衡和酸堿滴定

HAcH++Ac-起使?jié)舛萩00

平衡濃度c-c(H+)c(H+)c(Ac-)=c(H+)c=c(HAc)+c(Ac-);δHAc=δAc-δHAc+δAc-=1δAc-=;06章酸堿平衡和酸堿滴定pH=pKa=4.75pHδδHAc+δAc-=1乙酸溶液分布系數(shù)與溶液pH的關(guān)系曲線06章酸堿平衡和酸堿滴定定義:能夠抵抗少量外加的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或適當(dāng)稀釋的影響,而保持本身pH值基本不變的溶液稱為緩沖溶液。緩沖溶液具有的這種作用叫緩沖作用。

§6-4緩沖溶液(buffersolution)1、緩沖溶液的定義和緩沖原理緩沖溶液的組成:弱酸及其共軛堿弱堿及其共軛酸06章酸堿平衡和酸堿滴定緩沖原理以HAc—NaAc為例:

NaAc(s)=Na+(aq)+Ac-(aq)(完全電離)HAc(aq)H+(aq)+Ac-(aq)加入強(qiáng)酸時(shí):

Ac-(aq)+H+(aq)HAc(aq)加入強(qiáng)堿時(shí):

H+(aq)+OH-(aq)H2O稀釋時(shí):

c(HAc)/c(Ac-)基本保持不變,c(H+)不變,pH

值基本不變。06章酸堿平衡和酸堿滴定2、緩沖溶液pH計(jì)算以HAc—NaAc為例:HAc(aq)H+(aq)+Ac-(aq)起始濃度(mol/L):C酸≈0

C鹽平衡濃度(mol/L):C酸

-c(H+)c(H+)C鹽+c(H+)C酸

-c(H+)≈C酸

C鹽+c(H+)≈C鹽pH=pKa-lg=pKa-lg06章酸堿平衡和酸堿滴定弱酸及其鹽組成的緩沖溶液的三個(gè)主要公式分別為:pH=pKa-lgpH=pKa-lg同理弱堿及其鹽組成的緩沖溶液的三個(gè)主要公式分別為:06章酸堿平衡和酸堿滴定例題:將0.4mol/LNH3?H2O與0.2mol/LHCl等體積混合.①通過(guò)計(jì)算說(shuō)明該混合體系是否為緩沖溶液?②求該混合溶液的pH.解:

①NH3?H2O和HCl的反應(yīng)為:NH3?H2O+HCl=NH4Cl+H2O反應(yīng)前濃度0.4/2=0.20.2/2=0.1反應(yīng)后濃度0.2-0.10.1-0.10.1=0.1=0∴混合溶液中既有抗酸成分又有抗堿成分存在,∴是緩沖溶液06章酸堿平衡和酸堿滴定②=-lg(1.77×10-5)-lg0.1/0.1=4.75∴pH=14-4.75=9.25答:……06章酸堿平衡和酸堿滴定例題:將0.4mol/LNH3?H2O與0.2mol/LHCl等體積混合.向1L該混合液中分別加入0.001mol的HCl或NaOH(加入后體積變化忽略),該混合溶液pH如何變化?解:NH3?H2O+HCl=NH4Cl+H2O加入0.001mol的HCl后,C堿=0.1-0.001=0.099(mol/L)C鹽=0.1+0.001=0.101(mol/L)=-lg(1.77×10-5)-lg(0.099/0.101)=4.76pH=14-4.76=9.24∴△pH=9.24-9.25=-0.01前幻燈片292頁(yè)06章酸堿平衡和酸堿滴定加入0.001molNaOH后,C鹽=0.1-0.001=0.099(mol/L);C堿=0.1+0.001=0.101(mol/L)=4.75-lg(0.101/0.099)=4.74pH=14-4.74=9.26∴△pH=9.26-9.25=0.01答:……思考:若向1L純水中加入0.001mol的HCl或NaOH后溶液pH如何變化?加入0.001mol的HCl時(shí),pH將由7.00降到3.00;加入0.001mol的NaOH時(shí),pH將由7.00升到11.00。結(jié)論:純水不具備緩沖能力,而緩沖溶液的作用是非常顯著的06章酸堿平衡和酸堿滴定3、緩沖容量及緩沖范圍緩沖容量:1升緩沖溶液的pH值改變一個(gè)單位所需加入的酸或堿的數(shù)量(物質(zhì)的量)。用β表示。

β↑緩沖能力↑.

緩沖溶液的緩沖能力,與組成緩沖溶液的共軛酸堿的濃度直接相關(guān)。實(shí)驗(yàn)證明:(1)共軛酸堿對(duì)的總濃度(c(A)+c(B))越大,緩沖容量越大。一般用0.1mol/L--1mol/L范圍內(nèi)。06章酸堿平衡和酸堿滴定例題:向下述兩種緩沖溶液中分別加入0.001molNaOH①1L濃度均為0.1mol/L的NH3?H2O——NH4Cl的溶液。②1L濃度均為0.01mol/L的NH3?H2O——NH4Cl的溶液。計(jì)算兩種溶液的緩沖容量.解:①加入0.001molNaOH前:=4.75pH=14-4.75=9.25

加入0.001molNaOH后:C鹽=0.1-0.001=0.099(mol/L);C堿=0.1+0.001=0.101(mol/L)=4.75-lg(0.101/0.099)=4.74pH=14-4.74=9.26∴△pH=9.26-9.25=0.01β=0.001/0.01=0.106章酸堿平衡和酸堿滴定②加入0.001molNaOH后:C鹽=0.01-0.001=0.009(mol/L);C堿=0.01+0.001=0.011(mol/L)=4.75-lg(0.011/0.009)=4.67pH=14-4.67=9.33∴△pH=9.33-9.25=0.08β=0.001/0.08=0.0125共軛酸堿對(duì)的總濃度(c(A)+c(B))↑,

β↑.(2)當(dāng)共軛酸堿的總濃度一定時(shí),共軛酸堿對(duì)的濃度比(緩沖比)等于1時(shí),緩沖能力最大。06章酸堿平衡和酸堿滴定例題:向下述三種緩沖溶液中分別加入0.001molHCl①1L濃度均為0.1mol/L的HAc—NaAc的溶液。②1L含0.18mol的HAc和0.02mol的NaAc溶液。③1L含0.02mol的HAc和0.18mol的NaAc溶液。求緩沖容量?解:①緩沖比=1加酸前pH=pKa-lg=4.75加酸后pH=pKa-lg=4.74△pH=4.75-4.74=0.01β=0.001/0.01=0.106章酸堿平衡和酸堿滴定②緩沖比=9加酸前pH=pKa-lg=4.75-0.95=3.80加酸后pH=pKa-lg=4.75-lg(0.181/0.019)=3.77△pH=3.80-3.77=0.03β=0.001/0.03=0.033③緩沖比=1/9加酸前pH=pKa-lg=4.75-lg(1/9)=5.70加酸后pH=pKa-lg=4.75-lg(0.021/0.179)=5.68△pH=5.70-5.68=0.02β=0.001/0.02=0.0506章酸堿平衡和酸堿滴定總濃度相同,緩沖比等于1時(shí),緩沖容量最大(3)共軛酸堿對(duì)的濃度比在0.1~10之間時(shí),溶液有較好的緩沖作用,溶液相應(yīng)的pH或pOH值變化范圍是:pH=pKa±1pOH=pKb±1

這一范圍稱為緩沖溶液最有效的緩沖范圍。06章酸堿平衡和酸堿滴定4、緩沖溶液的選擇及配制1)、選擇的原則:⑴緩沖組分不能與反應(yīng)物或產(chǎn)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)⑵緩沖系的pKa?盡量接近所需pH⑶緩沖組分濃度控制一定范圍:

0.05mol·L–1

—0.5mol·L-106章酸堿平衡和酸堿滴定2)配制:(1)用濃度相同的共軛酸堿對(duì),不同的體積比來(lái)配制所需的緩沖溶液。

例1

如何配制1LpH=5.0具有緩沖能力的緩沖溶液?

解:0.5606章酸堿平衡和酸堿滴定如何利用實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有的濃度均為0.1mol/L的醋酸和醋酸鈉溶液來(lái)配置該緩沖溶液?∵=0.5664036006章酸堿平衡和酸堿滴定⑵在一定量弱酸/堿溶液中加入固體共軛堿/酸來(lái)配制

例2:欲配制pH=9.0的緩沖溶液,應(yīng)在500mL0.10mol.L-1

NH3.H2O溶液中加入多少克NH4Cl(s)?解:pOH=14-9.0=5.0=4.75-=4.75-5.0=-0.25=0.56c鹽≈0.18mol/L

w(NH4Cl)=0.18×0.500×53.4=4.8g答:……06章酸堿平衡和酸堿滴定3)在過(guò)量弱酸/堿中加入一定量強(qiáng)堿/酸06章酸堿平衡和酸堿滴定1、明確酸堿指示劑的變色原理、變色點(diǎn)及常用指示劑的變色范圍2、能通過(guò)計(jì)算繪制酸堿滴定曲線并選擇合適的酸堿指示劑3、配合實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練,掌握酸堿滴定分析技術(shù)酸堿滴定——學(xué)習(xí)目標(biāo)06章酸堿平衡和酸堿滴定§6-5酸堿指示劑

1、酸堿指示劑的變色原理酸堿指示劑是能夠利用本身顏色的改變來(lái)指示溶液pH變化的一類物質(zhì)。

(黃色)例如:甲基橙(紅色)06章酸堿平衡和酸堿滴定06章酸堿平衡和酸堿滴定KIn=[H+][In-][HIn][H+]=KIn[In-][HIn]pH=pKIn+lg[In-][HIn]決定溶液的顏色+H+HInIn-酸堿指示劑的變色范圍06章酸堿平衡和酸堿滴定又例:酚酞:無(wú)色(內(nèi)酯式)無(wú)色無(wú)色紅色(醌式)堿性溶液中可見(jiàn)共軛體系較大時(shí),指示劑有顏色,酚酞的變色范圍是8.0-9.6,pH<8.0時(shí),為無(wú)色,pH>9.6時(shí),為紅色,堿性過(guò)強(qiáng)轉(zhuǎn)為無(wú)色的羧酸鹽式:06章酸堿平衡和酸堿滴定3、影響指示劑變色范圍的因素

1)溫度溫度影響指示劑的離解常數(shù),指示劑的變色范圍也會(huì)隨之變化。酸堿滴定時(shí)應(yīng)在常溫下進(jìn)行。

2)指示劑的用量用量過(guò)大指示劑本身也要消耗一些滴定劑,量大時(shí)會(huì)帶來(lái)誤差。使用時(shí)在不影響指示劑變色靈敏度的條件下,一般是用量少為宜。

3)溶劑不同的溶劑中,指示劑離解常數(shù)不同,同一種指示劑在不同溶劑中就有不同的變色范圍。06章酸堿平衡和酸堿滴定§6.6酸堿滴定的基本原理能通過(guò)計(jì)算繪制酸堿滴定曲線并選擇合適的酸堿指示劑配合實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練,掌握酸堿滴定分析技術(shù)06章酸堿平衡和酸堿滴定06章酸堿平衡和酸堿滴定整個(gè)滴定分為四個(gè)階段:①滴定前

c(H+)=0.1000mol/LpH=1.00②滴定開(kāi)始到計(jì)量點(diǎn)以前

溶液的酸度決定于剩余HCl的量。

以0.1000mol/LNaOH滴定

20.00ml0.1000mol/LHCl為例.

討論強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸過(guò)程中溶液的pH值變化和指示劑的選擇。1、強(qiáng)酸強(qiáng)堿的滴定06章酸堿平衡和酸堿滴定③化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)C(H+)=1.0×10-7mol/LpH=7.00④計(jì)量點(diǎn)后溶液的酸度決定于過(guò)量NaOH的量。如:加入20.02mlNaOH時(shí),C(OH-)=0.1000×0.02/(20.00+20.02)=5.0×10-5mol/LpOH=4.30pH=9.70如:加入NaOH為18.00ml時(shí),c(H+)=0.1000×2.00/(20.00+18.00)=5.3×10-3mol/LpH=2.28

加入NaOH為19.98ml時(shí),

c(H+)=5.0×10-5mol/L,pH=4.3006章酸堿平衡和酸堿滴定突躍范圍102030ml甲基紅甲基橙酚酞0.1000mol/LNaOH滴定20.00ml0.1000mol/LHCl的滴定曲線化學(xué)計(jì)量點(diǎn)隨著滴定劑的加入滴定曲線上出現(xiàn)的pH值突變階段稱為滴定突躍。指示劑的選擇原則:使計(jì)量點(diǎn)的pH值與指示劑的變色點(diǎn)盡量一致,至少也應(yīng)使指示劑的變色范圍在滴定的突躍以內(nèi)。指示劑的選擇06章酸堿平衡和酸堿滴定不同濃度NaOH滴定不同濃度HCl的滴定曲線102030ml滴定劑和被滴定的物質(zhì)濃度越大,滴定突躍越大,可供選擇的指示劑越多。選擇的指示劑顏色變化應(yīng)由淺到深,便于觀察,也能減小誤差。濃度對(duì)PH突躍的影響06章酸堿平衡和酸堿滴定以0.1000mol/L的NaOH溶液滴定20.00ml0.1000mol/L的HAc為例,討論滴定過(guò)程中溶液pH值的變化。2、強(qiáng)堿滴定一元弱酸c(H+)=K0(HAc)×c(HAc)/c(Ac-)②滴定開(kāi)始到計(jì)量點(diǎn)前未中和的HAc和反應(yīng)產(chǎn)物NaAc組成緩沖體系滴定曲線C(H+)=K0(HAc)c=1.3×10-3mol/LpH=2.87①滴定前

C/K0(HAc)≥50006章酸堿平衡和酸堿滴定加入NaOH19.98ml時(shí),c(HAc)=0.02×0.1000/39.98=5.0×10-4mol/Lc(Ac-)=19.98×0.1000/39.98=5.0×10-1mol/Lc(H+)=1.75×10-5×5.0×10-4/5.0×10-1=1.81×10-8mol/LpH=7.74④計(jì)量點(diǎn)后同強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸加入NaOH20.02ml時(shí),c(OH-)=0.02×0.1000/(20.02+20.00)=5.0×10-5mol/LpOH=4.30pH=9.7③計(jì)量點(diǎn)時(shí)c(OH-)=Kw0×c(Ac-)/K0(HAc)=5.0×10-6mol/LpOH=5.28pH=8.7206章酸堿平衡和酸堿滴定這類曲線和強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸的滴定曲線比較有以下特點(diǎn):①滴定突躍明顯變短,而且處于堿性區(qū)域,只能選擇堿性區(qū)域的指示劑。②滴定曲線的起點(diǎn)高。pH突躍和指示劑的選擇NaOH滴定醋酸的滴定曲線1020304006章酸堿平衡和酸堿滴定影響這類滴定曲線滴定突躍大小的因素:0.1000mol/lNaOH滴定0.1000mol/l不同Ka弱酸溶液的滴定曲線1210864205101520NaOH/ml酚酞酚酞甲基橙強(qiáng)酸Ka=10-3Ka=10-5Ka=10-7Ka=10-906章酸堿平衡和酸堿滴定①弱酸的濃度越大,突躍范圍越大;②當(dāng)弱酸的濃度一定時(shí),酸越強(qiáng)(Ka0大),

滴定突躍范圍越大。③一般來(lái)說(shuō),要使人的肉眼準(zhǔn)確判斷指示劑的顏色變化,滴定突躍的pH應(yīng)大于0.3個(gè)pH單位。

一元弱酸能否直接準(zhǔn)確滴定的條件:

c(HA)×K0(HA)≥10-806章酸堿平衡和酸堿滴定3、強(qiáng)酸滴定一元弱堿滴定反應(yīng):B+H+==HB+

如0.1000mol/LHCl滴定20.00ml0.1000mol/L的氨水的滴定曲線如下。滴定曲線與強(qiáng)堿滴定弱酸時(shí)的曲線形狀相反,突躍發(fā)生在酸性區(qū)域內(nèi)(pH=6.25~4.30)可選擇的指示劑有甲基紅、溴甲酚綠等酸性指示劑。弱堿能否被直接滴定的判據(jù)是:

c(B)×K0b≥10-8

甲基橙甲基紅NH3NaOH7.006章酸堿平衡和酸堿滴定例:能否用0.1000mol?L-1NaOH直接滴定

0.1000mol?L-1NH4Cl?06章酸堿平衡和酸堿滴定4、強(qiáng)堿滴定多元酸能否被滴定判斷的原則:1、若c·K0a1≥10-8,c·K0a2≥10-8,K0a1/K0a2≥104時(shí),則兩個(gè)H+不僅能被準(zhǔn)確滴定,而且可以分步滴定。2、若c·K0a1≥10-8,c·K0a2≥10-8,K0a1/K0a2<104

時(shí),則兩個(gè)H+均能被準(zhǔn)確滴定,但不能分步滴定。3、若c·K0a1≥10-8,c·K0a2<10-8,K0a1/K0a2≥104

時(shí),則只有第一個(gè)H+能被準(zhǔn)確滴定,而第二個(gè)H+不能被準(zhǔn)確滴定。06章酸堿平衡和酸堿滴定如用0.1000mol/LNaOH滴定0.1000mol/LH3PO4。

H3PO4H++H2PO4-K0a1=7.6×10-3H2PO4-H++HPO42-K0a2=6.3×10-8

HPO42-H++PO43-K0a3=4.4×10-13根據(jù)判斷原則:第一計(jì)量點(diǎn)能被準(zhǔn)確滴定,生成H2PO4-;第二計(jì)量點(diǎn)基本可以滴定,生成HPO42-

;第三計(jì)量點(diǎn)不能被滴定。06章酸堿平衡和酸堿滴定第一計(jì)量點(diǎn)時(shí),產(chǎn)物H2PO4-

是兩性物質(zhì)。第二計(jì)量點(diǎn)時(shí),產(chǎn)物HPO42-也是兩性物質(zhì)。pH=4.66=2.2×10-5mol/L可選擇甲基紅作指示劑。=2.2×10-10mol/LpH=9.66可選擇酚酞或百里酚酞作指示劑。06章酸堿平衡和酸堿滴定由圖可見(jiàn):兩個(gè)等量點(diǎn)附近突躍范圍都較小最好使用溴甲酚綠和甲基橙混合指示劑(變色點(diǎn)pH=4.3);酚酞和百里酚酞混合指示劑(變色點(diǎn)pH=9.9).12108642甲基橙酚酞NaOH溶液滴定H3PO4溶液的滴定曲線1020304050/ml06章酸堿平衡和酸堿滴定5、強(qiáng)酸滴定多元堿判斷原則同多元弱酸相似,只需將K0a換,為K0b,ca換成cb然后進(jìn)行判斷。

CO32-的離解常數(shù):K0b1=1.79×10-4;

K0b2=2.33×10-8∵c·K0b1>10-8,∴用HCl可以滴定到第一計(jì)量點(diǎn)以0.1000mol/LHCl滴定Na2CO3為例說(shuō)明?!遚K0b2≈10-8,用HCl也可以滴定到第二計(jì)量點(diǎn)06章酸堿平衡和酸堿滴定第一計(jì)量點(diǎn)時(shí),產(chǎn)物HCO32-是兩性物質(zhì)。pH=8.3=4.8×10-9mol/L第二計(jì)量點(diǎn)附近突躍也不明顯∵cK0b2≈10-8,產(chǎn)物為CO2的飽和溶液,濃度為0.04mol/L。pH=3.9=1.3×10-4mol/L06章酸堿平衡和酸堿滴定1020304050/ml024681012HCl溶液滴定Na2CO3溶液的滴定曲線pH酚酞甲基橙106章酸堿平衡和酸堿滴定

一、酸標(biāo)準(zhǔn)溶液§6-3酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定

配制:常用的酸標(biāo)準(zhǔn)溶液用HCl配制,有時(shí)也用H2SO4。標(biāo)定:用來(lái)標(biāo)定HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的基準(zhǔn)物質(zhì)有Na2CO3

或者硼砂(Na2B4O7·10H2O)

。1、無(wú)水Na2CO3

優(yōu)點(diǎn):缺點(diǎn):標(biāo)定反應(yīng):2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2+H2O

選用甲基紅或甲基橙作指示劑。06章酸堿平衡和酸堿滴定2.硼砂(Na2B4O7·10H2O)優(yōu)點(diǎn):

缺點(diǎn):

標(biāo)定反應(yīng):Na2B4O7+2HCl+5H2O=2NaCl+4H3BO3

選用甲基紅為指示劑。當(dāng)濕度小于39%時(shí),硼砂易失去部分結(jié)晶水,因此將硼砂在水中重結(jié)晶一次后(在55℃以下析出結(jié)晶),濾出的結(jié)晶放在裝有食糖和食鹽飽和溶液的干燥器中(相對(duì)濕度70%)干燥,恒重后在密閉容器中保存。06章酸堿平衡和酸堿滴定二、堿標(biāo)準(zhǔn)溶液配制:NaOH,KOH,Ba(OH)2等均可作堿標(biāo)準(zhǔn)溶液,常用的是NaOH。NaOH易吸濕,易吸收空氣中的CO2,含有雜質(zhì),應(yīng)先配制近似濃度的溶液再標(biāo)定。標(biāo)定:常用鄰苯二甲酸氫鉀和草酸作基準(zhǔn)物質(zhì)。鄰苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4)優(yōu)點(diǎn):缺點(diǎn):06章酸堿

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