酸碱滴定法课件

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1、上叶上叶下叶下叶一元酸碱的滴定一元酸碱的滴定n酸碱滴定过程中 H+浓度的变化规律n指示剂的选择-滴定终点确定n包括 滴定终点时，消耗的滴定剂体积滴定终点时，消耗的滴定剂体积 滴定突跃滴定突跃 滴定终点与化学计量点之差滴定终点与化学计量点之差动画动画上叶上叶下叶下叶一元酸碱的滴定一元酸碱的滴定/强碱滴定强酸强碱滴定强酸 示例体系示例体系 Na0H Na0H 溶液滴定溶液滴定 HCI HCI 溶液溶液 质子转移反应：质子转移反应：上叶上叶下叶下叶一元酸碱的滴定一元酸碱的滴定/强碱滴定强酸强碱滴定强酸滴定曲线滴定曲线-滴定过程滴定过程pH的变化的变化滴定开始前滴定开始前 溶液溶液 pH 按按 HCl

2、的原始浓度计算的原始浓度计算滴定开始滴定开始计量点前计量点前按剩余按剩余HCl计算（注意体积的变化计算（注意体积的变化）化学计量点时化学计量点时 pH=7.00 化学计量点后化学计量点后 pH 按过量按过量 NaoH计算计算上叶上叶下叶下叶一元酸碱的滴定一元酸碱的滴定/强碱滴定强酸强碱滴定强酸 滴定开始前滴定开始前 滴定开始滴定开始计量点前计量点前 如滴定了如滴定了18ml 时时 化学计量点时化学计量点时 pH=7.00 化学计量点后化学计量点后 如过量如过量0.02 ml 时时上叶上叶下叶下叶一元酸碱的滴定一元酸碱的滴定/强碱滴定强酸强碱滴定强酸 滴定曲线计算数据滴定曲线计算数据上叶上叶下叶

3、下叶一元酸碱的滴定一元酸碱的滴定/强碱滴定强酸强碱滴定强酸 滴定曲线图形滴定曲线图形滴定突跃滴定突跃上叶上叶下叶下叶一元酸碱的滴定一元酸碱的滴定/强碱滴定强酸强碱滴定强酸 滴定突跃滴定突跃 化学计量点前后士化学计量点前后士 0.1 范围内范围内，pH 急剧变化，滴定急剧变化，滴定曲线近似为一段直线，这种现象称为曲线近似为一段直线，这种现象称为“滴定突跃滴定突跃”，这段，这段直线对应的范围称为直线对应的范围称为滴定突跃的范围滴定突跃的范围 经过滴定突跃之后，溶液由酸性转变成碱性，溶液的性质经过滴定突跃之后，溶液由酸性转变成碱性，溶液的性质由量变引起了质变。由量变引起了质变。上叶上叶下叶下叶一元酸

4、碱的滴定一元酸碱的滴定/强碱滴定强酸强碱滴定强酸 指示剂的选择指示剂的选择 根据滴定突跃的范围，可以选择适当的指示剂根据滴定突跃的范围，可以选择适当的指示剂选择原则选择原则-变色范围应和突跃范围重合变色范围应和突跃范围重合上叶上叶下叶下叶一元酸碱的滴定一元酸碱的滴定/强碱滴定强酸强碱滴定强酸 浓度对滴定曲线浓度对滴定曲线/滴定突跃滴定突跃 的影响的影响不适用不适用上叶上叶下叶下叶一元酸碱的滴定一元酸碱的滴定/强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸 示例体系示例体系Na0H 溶液滴定溶液滴定 HOAc 溶液溶液0.100 0 mol L-1 NaOH 溶液滴定溶液滴定20.00 mL0.1000mol L-1

5、 HOAc 溶液溶液上叶上叶下叶下叶一元酸碱的滴定一元酸碱的滴定/强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸 滴定曲线滴定曲线 计算方法计算方法(1）滴定开始前：）滴定开始前：溶液是单纯的溶液是单纯的 HOAC 溶液，溶液，按一元弱按一元弱酸即可求得酸即可求得 H+及与其相应的及与其相应的 pH。(2）滴定开始至化学计量点前：）滴定开始至化学计量点前：这阶段溶液中未反应的这阶段溶液中未反应的弱酸弱酸 HOA。及反应产物。及反应产物 OAC-组成缓冲溶液。分别求出组成缓冲溶液。分别求出剩余的剩余的 HOAc 和生成的和生成的 OAC-的浓度的浓度ca和和cb（注意体积（注意体积变化的影响），变化的影响），根据缓冲

6、溶液根据缓冲溶液 pH 的计算公式，求得各点的计算公式，求得各点的的 pH。上叶上叶下叶下叶一元酸碱的滴定一元酸碱的滴定/强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸(3）化学计量点时：）化学计量点时：此时生成此时生成 OAc-，按一元弱碱求得按一元弱碱求得离解的离解的 OH -和相应的化学计量点的和相应的化学计量点的 pH。(4）化学计量点后：）化学计量点后：与强碱滴定强酸的情况完全相同，与强碱滴定强酸的情况完全相同，根据根据 NaOH 过量程度进行计算过量程度进行计算。通常用最简式计算通常用最简式计算上叶上叶下叶下叶一元酸碱的滴定一元酸碱的滴定/强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸计算示例计算示例 滴定开始前，一元弱酸滴

7、定开始前，一元弱酸(用最简式计算用最简式计算)pH=2.87和强酸相比，滴定开始点的和强酸相比，滴定开始点的pH抬高。抬高。87.274.410101000.0H aaKc上叶上叶下叶下叶一元酸碱的滴定一元酸碱的滴定/强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸化学计量点前化学计量点前 开始滴定后，溶液即变为开始滴定后，溶液即变为HAc(ca)-NaAc(cb)缓冲溶液缓冲溶液;按缓冲溶液的按缓冲溶液的pH进行计算。进行计算。加入滴定剂体积加入滴定剂体积 19.98 mL时：时：ca =0.02 0.1000/(20.00+19.98)=5.00 10-5 mol/L cb =19.98 0.1000/(20.0

8、0+19.98)=5.00 10-2 mol/L H+=Ka ca/cb=10-4.745.00 10-5/(5.00 10-2)=1.82 10-8 溶液溶液 pH=7.74 上叶上叶下叶下叶一元酸碱的滴定一元酸碱的滴定/强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸化学计量点化学计量点生成生成HAc的共轭碱的共轭碱NaAc（弱碱），浓度为：（弱碱），浓度为：cb=20.00 0.1000/(20.00+20.00)=5.00 10-2 mol/L此时溶液呈碱性，需要用此时溶液呈碱性，需要用pKb进行计算进行计算 pKb=14-pKa=14-4.74=9.26 OH-=(cb Kb)1/2=(5.00 10-2

9、10-9.26)1/2 =5.24 10-6 mol/L 溶液溶液 pOH=5.28 pH=14-5.28=8.72上叶上叶下叶下叶一元酸碱的滴定一元酸碱的滴定/强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸化学计量点后化学计量点后加入滴定剂体积加入滴定剂体积 20.02 mL OH-=(0.1000 0.02)/(20.00+20.02)=5.0 10-5 mol/L pOH=4.3 pH=14-4.3=9.7滴加体积：滴加体积：019.98 mL；pH=7.74-2.87=4.87滴加体积：滴加体积：19.98 20.02 mL；pH=9.7-7.7=2 滴定开始点滴定开始点pH抬高，滴定突跃范围变小。抬高，滴

10、定突跃范围变小。上叶上叶下叶下叶一元酸碱的滴定一元酸碱的滴定/强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸 滴定曲线滴定曲线上叶上叶下叶下叶一元酸碱的滴定一元酸碱的滴定/强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸/滴定曲线滴定曲线上叶上叶下叶下叶一元酸碱的滴定一元酸碱的滴定/强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸（1 1）滴定前，弱酸在溶液中部分电离，与强酸相比，曲线开始）滴定前，弱酸在溶液中部分电离，与强酸相比，曲线开始点提高；点提高；（2 2）滴定开始时，溶液滴定开始时，溶液pH升高较快，这是由于中和生成的升高较快，这是由于中和生成的Ac-产产生同离子效应，使生同离子效应，使HAc更难离解，更难离解，H+降低较快；降低较快；（3）继续滴加）

11、继续滴加NaOH，溶液形成缓冲体系，曲线变化平缓；，溶液形成缓冲体系，曲线变化平缓；（4）接近化学计量点时，溶液中剩余的）接近化学计量点时，溶液中剩余的HAc已很少，已很少，pH变化加变化加快快上叶上叶下叶下叶一元酸碱的滴定一元酸碱的滴定/强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸（5）化学计量点前后产生）化学计量点前后产生pH突跃，与强酸相比，突跃变小；突跃，与强酸相比，突跃变小；计量点时溶液由计量点时溶液由OAc 组成组成OAc 是弱碱是弱碱 范围在范围在7.749.70 处于碱性范围处于碱性范围（6）随着弱酸）随着弱酸pKa变小，突跃变小，变小，突跃变小，pKa在在10-9左右突跃消失左右突跃消失;（7）

12、目视目视直接滴定条件：直接滴定条件：cKa10-8上叶上叶下叶下叶一元酸碱的滴定一元酸碱的滴定/强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸/指示剂的选择指示剂的选择甲基橙指示剂不甲基橙指示剂不能用于弱酸滴定能用于弱酸滴定酚酞可用酚酞可用上叶上叶下叶下叶一元酸碱的滴定一元酸碱的滴定/强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸 Ka的影响的影响 滴定突跃滴定突跃=0.4pH)上叶上叶下叶下叶多元酸碱的滴定多元酸碱的滴定/多元酸的滴定多元酸的滴定 多元酸总量的测定多元酸总量的测定 从强度最弱的那一级酸考虑，在允许士从强度最弱的那一级酸考虑，在允许士 0.1 的终点误的终点误差和滴定突跃差和滴定突跃=0.3pH 的情况下，其滴定可行性的

13、条件的情况下，其滴定可行性的条件与一元弱酸相同与一元弱酸相同上叶上叶下叶下叶多元酸碱的滴定多元酸碱的滴定/混合酸的滴定混合酸的滴定 强酸（强酸（HX）与弱酸（）与弱酸（HA）混合）混合 影响因素复杂影响因素复杂 需根据具体情况进行计算，或试验研究，需根据具体情况进行计算，或试验研究，得出结论得出结论 两种弱酸两种弱酸（HA+HB）混合）混合 与多元酸相似与多元酸相似 影响分别滴定的因素影响分别滴定的因素 两种酸的强度（两种酸的强度（KaHA/KaHB）浓度浓度 CHA 和和 CHB上叶上叶下叶下叶多元酸碱的滴定多元酸碱的滴定/混合酸的滴定混合酸的滴定 在允许士在允许士 1 误差和滴定突跃误差和

14、滴定突跃=0.4pH 时，若进行分别时，若进行分别滴定，测定其中较强的一种弱酸（如滴定，测定其中较强的一种弱酸（如 HA)，需要满足下，需要满足下列条件：列条件：上叶上叶下叶下叶多元酸碱的滴定多元酸碱的滴定/多元碱的滴定多元碱的滴定 与多元酸的滴定类似与多元酸的滴定类似 分步滴定的结论中分步滴定的结论中 将将 Ka换成换成 Kb突跃不明显突跃不明显突跃明显突跃明显上叶上叶下叶下叶多元酸碱的滴定多元酸碱的滴定/多元碱的滴定多元碱的滴定 混合碱的分析混合碱的分析上叶上叶下叶下叶酸碱滴定法应用示例酸碱滴定法应用示例1234注意注意!上叶上叶下叶下叶酸碱滴定法应用示例酸碱滴定法应用示例上叶上叶下叶下叶

15、酸碱标准溶液的配制和标定酸碱标准溶液的配制和标定酸标准溶液酸标准溶液HCI 常用的浓度为常用的浓度为 0.1 mol/L 1 mol/L 0.01 mol/L HCI 标准溶液相当稳定，因此妥善保存的标准溶液相当稳定，因此妥善保存的 HCI 标准溶液，标准溶液，其浓度可以保持经久不变。其浓度可以保持经久不变。配制配制 间接法间接法 用无水碳酸钠和硼砂作为基准物标定用无水碳酸钠和硼砂作为基准物标定标定标定无水无水 Na2CO3容易获得纯品容易获得纯品 容易吸水，使用前应在容易吸水，使用前应在270 左右干燥左右干燥 由于称量而造成的误差稍大由于称量而造成的误差稍大 终点时变色不敏锐终点时变色不敏

16、锐上叶上叶下叶下叶酸碱标准溶液的配制和标定酸碱标准溶液的配制和标定硼砂（硼砂（Na2B4O7 10H2O)容易制得纯品容易制得纯品 不易吸水不易吸水 由于称量而造成的误差较小由于称量而造成的误差较小 空气中相对湿度小于空气中相对湿度小于 39 时，容易失去结晶水，应保存时，容易失去结晶水，应保存在相对湿度为在相对湿度为 60 的恒湿器的恒湿器 中中(装有食盐和蔗糖饱和溶装有食盐和蔗糖饱和溶液的干燥器，其上部空气的相对湿度即为液的干燥器，其上部空气的相对湿度即为 60)以甲基红指示终点，变色明显以甲基红指示终点，变色明显上叶上叶下叶下叶酸碱标准溶液的配制和标定酸碱标准溶液的配制和标定 碱标准溶液

17、碱标准溶液 NaOH 常用的浓度为常用的浓度为 0.1 mol/L 1 mol/L 0.01 mol/L NaOH 易吸潮，易吸收空气中的易吸潮，易吸收空气中的 CO2，以致常含有，以致常含有 Na2CO3，而且，而且 NaOH 还可能含有硫酸盐、硅酸盐、氯还可能含有硫酸盐、硅酸盐、氯化物等杂质化物等杂质 (方法见书上方法见书上)配制配制 间接法间接法 标定标定 基准物基准物 H2C2O4 2H20、KHC2O4 苯甲酸苯甲酸 邻苯二邻苯二甲酸氢钾甲酸氢钾上叶上叶下叶下叶酸碱标准溶液的配制和标定酸碱标准溶液的配制和标定邻苯二甲酸氢钾邻苯二甲酸氢钾 -最常用最常用 易用重结晶法制得纯品易用重结晶法制得纯品 不含结晶水，不吸潮，容易保存不含结晶水，不吸潮，容易保存 称量误差小称量误差小 采用酚酞指示终点时，变色敏锐采用酚酞指示终点时，变色敏锐上叶上叶下叶下叶酸碱滴定法结果计算示例酸碱滴定法结果计算示例P的的mol质量质量NaOH的量的量上叶上叶下叶下叶酸碱滴定法结果计算示例酸碱滴定法结果计算示例Na2CO3Na2B4O7.10H2O