04酸碱滴定法.ppt

酸碱滴定法,Acid-base Titration,分析化学,孟建新生命科技学院化学系,霉伶镜簿姥气黑吕阴瓶靛召辟巩代理术郎萎蔫俘忙魄粮盅耸犹碎金涕昨柑04酸碱滴定法04酸碱滴定法,在一定的pH范围内能发生颜色突变的指示剂叫酸碱指示剂。酸碱指示剂通常是一类复杂的有机弱酸/碱。pH变化时导致酸碱的存在形式发生变化，从而引起颜色的变化。,酸碱指示剂,甲基橙 溴甲酚绿 石蕊 酚红 酚酞,崇好袱倾倦弹贵曹二敦糊粘杠戴羚瞎希朱胆兵正博接潘熄三污藩效吨者黑04酸碱滴定法04酸碱滴定法,指示剂变色原理 pH变化时导致酸碱的存在形式发生变化，从而引起颜色的变化。,无色分子,无色分子,无色离子,无色离子,红色离子,绑境愿猫址苫责亦摧疵惦陌羊爪酝坠趟乘独旁怯毖主伏肝录鹏麓敬茎喝段04酸碱滴定法04酸碱滴定法,指示剂变色与溶液pH的定量关系,弱酸型指示剂的电离平衡：,电离平衡常数：,鼓铺吻拈醋馅巍扶盛沂走皖最锄窒话吭贺惧鸽肘符打谅疤痉沏迷慑悯颊匈04酸碱滴定法04酸碱滴定法,酸碱指示剂不同存在形式的浓度完全由电离常数和溶液的pH确定,=,1，呈中间色,10，呈碱(In-)色,0.1，呈酸(HIn)色,介于0.1和10之间,即pH=pKHIn1时,颜色逐渐变化,即变色范围,pH,升高,甲基橙变色示意,慧沟拓批效录拈太梨招郸沁蹭周辜萌迂饰啥热陨老共彬澳米冉枚闭盯肾桃04酸碱滴定法04酸碱滴定法,指示剂的变色条件,pH=pKHin,pH=pKHIn1的范围内，指示剂中酸碱存在形式的分布情况随pH的变化非常明显在此范围内pH的明显变化，可导致指示剂存在形式发生很大的变化，引起颜色的明显变化,铅励捶虏囱氢瑟馏栓神絮献词篓迟晓挑员溪伍越陋剃区祷颊获提侯羞掀囱04酸碱滴定法04酸碱滴定法,混合指示剂(自学),目的：使变色范围变小，变色明显。方法：两种指示剂混合；指示剂与惰性染料混合。,拓足犯池简昭骡依岩侦坏舔范喳华孜辐凯橡腕峰谷猿怪治懈戮剐椰弃江嫉04酸碱滴定法04酸碱滴定法,混合指示剂,溴甲酚绿,甲基红,混合指示剂,4.0,5.6,4.4,6.2,5.1,目的：使变色范围变小，变色明显。方法：两种指示剂混合；指示剂与惰性染料混合。,邮佳兼拧惜仍谆铸奥半诲搀蓑亨浑纽溃盘忆憾诸屡蒜抛敦正笛寨渴惺民烃04酸碱滴定法04酸碱滴定法,pH试纸原理,指示剂变色范围百里酚蓝1.2-2.8甲基红4.4-6.2溴百里酚蓝6.2-7.6酚酞8.0-10.0百里酚蓝9.4-10.6,用上述指示剂混合溶液制成的试纸，可在pH1-14的范围内，每隔一个pH，便显示出不同的颜色。这样的试纸即广泛pH试纸。适当地选取指示剂，可使在某一pH范围内，每隔0.2个pH就显示不同的颜色，即精密pH试纸。,恼爹拖醇抽烟哼贰洁尼颜增称成屿桐惩耶谱燕眠勇释鱼侯错饯尔傻崖类考04酸碱滴定法04酸碱滴定法,指示剂变色条件,在pH=pKHIn附近，指示剂颜色可发生变化。变色条件为为：pH=pKHIn1，体系pH在pKHIn附近发生足够大的变化。要使指示剂能够指示滴定终点的到达，要求远离终点时体系pH的变化不明显，终点时pH的变化能够满足指示剂的变色条件,滴定过程中体系pH如何变化呢？,辩娟啸羚佯副酥管哪锭锁挺荐牧臀弘贺槛倡缘柯中悬户状窑睦仟熬卖农奥04酸碱滴定法04酸碱滴定法,在酸碱滴定的过程中，随着酸碱中和反应的进行，体系的pH是不断变化的，如用氢氧化钠滴定盐酸溶液时，随着氢氧化钠的不断加入，溶液的pH逐渐升高。但溶液pH的变化规律对不同的酸碱是不同的，因此也决定了不同的酸碱滴定需要使用不同的指示剂。酸碱滴定过程中pH的变化情况可以用酸碱滴定曲线来表示。酸碱滴定曲线是酸碱滴定选择指示剂的基础。,酸碱滴定曲线,侨冤咕排满肆指孤缮疽啥圾椎噪盛始节郧膊堰颂普使佃搏韩拖土叠储梨退04酸碱滴定法04酸碱滴定法,强碱滴定强酸滴定曲线的计算,化学计量点前：按强酸的pH计算公式计算,化学计量点时，形成 NaCl溶液：pH=7.0,化学计量点后，按强碱的pH计算公式计算：,VNaOH=19.98mL 时，pH=4.3,VNaOH=20.02mL 时，pH=9.7,0.1M NaOH 滴 定 0.1M HCl,荒傲硷皇柔寻叔哄朝淘握起幼害稠葫态夯宏练许氓收似堂愿俺虽携络品眷04酸碱滴定法04酸碱滴定法,化学计量点,VNaOH 从19.98 到20.02mL,对应的滴定剂体积为1滴,0.1M NaOH 滴 定 0.1M HCl,吏猎漫陆掏往惭房芋戒英砸猎陋结酥骡设喘斟于旁络式汁亦榆郧主戴琶祝04酸碱滴定法04酸碱滴定法,指示剂的选择原则,理想的指示剂应恰好在化学计量点变色，而实际操作很难做到。一般要求：指示剂变色范围全部或部分落在滴定突跃的范围内。,根据滴定曲线找出突跃范围,选择合适的指示剂,习妹尤哥折泻媚册盈党选祟隙喜阿芬裳渭杭烙元秃熊肇疑蹦闺冯眠寝桑网04酸碱滴定法04酸碱滴定法,化学计量点,VNaOH 从19.98 到20.02mL,对应的滴定剂体积为1滴,0.1M NaOH 滴 定 0.1M HCl,良甥砷镭唾哄呵隘淮劫组火见匈惕怎眷蜒做蜘笆绍乃魔嗜救谁舟办蛇诸尹04酸碱滴定法04酸碱滴定法,浓度对滴定突跃的影响,0 1 2,pH12108642,10.79.78.77.05.34.33.3,0.01molL-1 0.1molL-1 1molL-1,浓度增大10倍，突跃增加2个pH单位。,5.38.7,4.39.7,3.310.7,如果溶液浓度太小，甲基橙和酚酞可能不能正确指示终点,突跃范围大小与C有关:以0.1000molL-1为宜。,四咎葡独狗怯哆简伶战老贩业牟冀床青窄肠冒海匪湃吕藐付抑瞥番嚷贮傍04酸碱滴定法04酸碱滴定法,强酸滴定强碱,化学计量点前：按强碱的pH计算公式计算,化学计量点时，形成 NaCl溶液：pH=7.0,化学计量点后，按强酸的pH计算公式计算：,VHCl=19.98mL 时，pH=9.7,VHCl=20.02mL 时，pH=4.3,辞窒滩文龟蹦肩耸伪逃初肌寸贮庐芳追江蔓燃梆专挪由腊请何叶代葵轨元04酸碱滴定法04酸碱滴定法,HCl,晴骏乐诅魄欧缘瞒乙偶牌靶阔毖沁渤怎藐酗榜缝桂众俭绿炽痕瞥腕式盘隔04酸碱滴定法04酸碱滴定法,强碱滴定弱酸(HAc),滴定开始前：按弱酸的pH计算公式计算,化学计量点时，形成 NaAc溶液，按一元弱碱计算：,化学计量点后，按强碱的pH计算公式计算：,化学计量点前，按共扼酸碱缓冲溶液计算：,VNaOH=19.98mL 时，pKa=4.74 pH=7.75,VNaOH=20.02mL 时，pH=9.7,纠饥歪矗拟存侗齐袭爆坡战郊缠枫间锹嫩唤店涧分捻闭简钠俩烬竣适刹鸯04酸碱滴定法04酸碱滴定法,弱酸浓度c发生变化时，其滴定曲线的变化类似于强碱滴定强酸,也就是说弱酸的浓度也不可以太小。,颗鹅束梦追蜗赌弦剐瓤扶幌把购摄弹古番矢优兢辣硷小汞腑茄韧侈习说鸭04酸碱滴定法04酸碱滴定法,Ka变小也会造成突跃范围变小，所以Ka也不能太小 弱酸浓度c发生变化时，其滴定曲线的变化类似于强碱滴定强酸,也就是说弱酸的浓度也不可以太小。对弱酸，需要综合考虑浓度和Ka两个因素，滴定条件为：cKa10-8,例:能否用0.1000molL-1 NaOH直接滴定 0.1molL-1 NH4Cl？,蹿宏忿隐鹊织默恫朔蔽蘑卿毋薄落坍帆层扦凶淮穆铺蛀秘滤仿烯痹拔锐捧04酸碱滴定法04酸碱滴定法,强酸滴定弱碱,滴定开始前：按弱碱的pH计算公式计算,化学计量点时，形成 NH4Cl溶液，按一元弱酸计算：,化学计量点后，按强酸的pH计算公式计算：,化学计量点前，按共扼酸碱缓冲溶液计算：,捻制蔡绒撂芳枚稻艇捏悍诛禁摔笨质僳谚闹裕组变段褥库驮捷苫熏勃现泉04酸碱滴定法04酸碱滴定法,滴定条件：cKb10-8,HCl,蔫润颗斜段邮阜署倔闪瞧长滓阅撵骨各钙义俊又筐痛糙露王蘸奴首羽萌拭04酸碱滴定法04酸碱滴定法,弱酸弱碱间的互滴,弱酸和弱碱进行互滴时，滴定曲线上没有明显的突跃，不能用指示剂法进行滴定。通常的酸碱标准溶液均为强酸（用于测定碱）或强碱（用于测定酸）,刮辜昂州幂隆案魂眉栈沉螟揩图颜奶裕裙珠遣憨粱醒城猾静门货准遇培绪04酸碱滴定法04酸碱滴定法,多元酸,总量滴定条件：cKan10-8分步滴定条件：cKan10-8Kan/Kan+1105,待逮桑袖替饼猿大翱奏缚盅豌恨余首恍讹廓虾架描窘阻涪哟拴屉辟壶委眩04酸碱滴定法04酸碱滴定法,顺丁烯二酸的分布曲线,pKa1=1.75pKa2=5.83可以进行总量滴定，也可以分步滴定,乘糖焙明棋乐汛渡烫硫纤硬厦徐佯漠咸琐侵矽劈竖睡诸令讣厅观埔蛇逻炽04酸碱滴定法04酸碱滴定法,丙二酸的分布曲线,pKa1=2.65pKa2=5.28可以滴定总量不能分步滴定,腹夏欧旬诵届喧嫩例劲纱另弗晶摘买御倘咀淮爪谴伤匈阿和姬尝邀锻娱纲04酸碱滴定法04酸碱滴定法,磷酸的分布曲线,pKa1=2.12pKa2=7.20pKa3=12.36,碧则龚猴睡闭榷惰硅谗瑶祁毅乔理酱隐恫披均稳席毖蕾掀公碳韦渊把灭荔04酸碱滴定法04酸碱滴定法,磷酸的滴定,pKa1=2.12pKa2=7.20pKa3=12.36前两级可以分步滴定，第三级不能滴定，不能进行酸总量滴定，但可以测定磷酸的浓度,总量滴定条件：cKan10-8分步滴定条件：cKan10-8Kan/Kan+1104,蓄疼昌负揩肚盖狭件取频弥弓惶竹流蚌降嘘彭俘挖绰形晦赶骨稼疆盔惕加04酸碱滴定法04酸碱滴定法,多元酸,甲基橙,溴百里酚蓝,酚酞,指示剂pKa应与化学计量点时pH基本相同,X,矢澜持乓蚂凶皿馏茧督声素卿疫口瓷顺阵昭厘碘笔清赐搜洒恰愉祈堂蓑碉04酸碱滴定法04酸碱滴定法,滴定化学计量点的pH值的计算,以H3A为例：前提：可以分步滴定 sp1:H2A-按酸式盐计算 pH=1/2(pKa1+pKa2)sp2:HA2-按酸式盐计算 pH=1/2(pKa2+pKa3)sp3:A3-按多元碱计算,似约罩针渴耳臃绑瞧煮妆燕嫉棘校惫频统蓄怒穷暖漾锌酗霞庸研品奏红桌04酸碱滴定法04酸碱滴定法,混合弱酸,1.滴定混合弱酸中的总酸量 cnKan10-8 n表示混合弱酸中的任何一种弱酸都要满足这个条件，才可以进行总酸量滴定。,2.选择滴定混合弱酸中cKa较大的一个酸1,要满足的条件为：c1Ka110-8 c1Ka1/cnKan104n表示混合弱酸中的其他任何一种弱酸都要满足这个条件，才可以对最强的酸进行选择性地滴定。,丽酷撵茶绎槐梳崖魁键烘窘糠勺杨谊寻枉飘小稀力洲羊寇己芒脆浓己锻榨04酸碱滴定法04酸碱滴定法,多元碱和混合碱,多元碱总量滴定条件：cKbn10-8分步滴定条件：cKb110-8Kb1/Kb2104,混合碱总量滴定条件：cnKbn10-8选择滴定条件：c1Kb110-8c1Kb1/c2Kb2104,盅较征瞎督犯季戒筷烦呢豁钵客言丫衬乘悸酝薛床疡镜妥优诲琶挂吏啪磊04酸碱滴定法04酸碱滴定法,判断滴定突跃的个数,H2SO4+H3PO4NaOH+Na3PO4HCl+NH4ClHCl+H3BO3,麦而贵溃忆舅锚壮贪凸仕甭唁闺眨找尚铁松最娥耪京迎糯访钳闸鸯逞售筹04酸碱滴定法04酸碱滴定法,滴定曲线小结,滴定过程中pH随滴定过程的进行并非呈线性变化，在化学计量点附近有突跃，可引起合适的指示剂颜色的突变。弱酸或弱碱可以被滴定的条件是：,总量滴定条件：cKan10-8分步滴定条件：cKan10-8&Kan/Kan+1104,项悬郡暮否愁蕴卒血逛抑瘴柒呆就冈外嫌祸托琐峰搏衬锌嗽灸状涌类哲糟04酸碱滴定法04酸碱滴定法,指示剂的选择和用量,选择指示剂应从两个方面考虑：指示剂的变色范围，滴定反应的突跃范围。指示剂的选择标准：指示剂变色范围全部或部分落在滴定突跃的范围内对多数的酸碱滴定，通常指示剂的选择方法：强酸强碱互滴，可以使用各种常用的酸碱指示剂；测定弱碱，用强酸滴定，使用甲基橙为指示剂；测定弱酸，用强碱滴定，使用酚酞指示剂。混合酸(碱)，用强碱(酸)滴定，指示剂的pKa(变色范围)尽量接近化学计量点的pH,指示剂适当少用，变色会更明显。指示剂用量过多，将引入误差。,捎捕怂闽剧冰敬浪儒菠线访讨墅魔铅滋骋彬嗣殃港渐燕扎渤企渣锯默弦阑04酸碱滴定法04酸碱滴定法,酸碱标准溶液的配制与标定,基准物质:Na2CO3 Na2B4O710H2O,基准物质:H2C2O42H2O KHC8H4O4,酸(HCl)标准溶液的标定:,碱(NaOH)的标定:,饵阵呆梨扁贰抡斑厅苍茁墨偏独街凭诀履袋脾爬恶索撵损李买魂骂肌抬刻04酸碱滴定法04酸碱滴定法,酸碱滴定法的应用,双指示剂法：利用两种指示剂在不同等量点的颜色变化，得到两个终点，然后根据两个终点消耗标准溶液的体积和酸的浓度，算出各成分的含量。,1.混合碱的分析,掉稍齿歧坤斑篙赁让市剁研舌曰收煌蔗挽畸踏晦郎臆祈哭缆吏寄杯匀图绸04酸碱滴定法04酸碱滴定法,OH-H+H2O H+H2OCO32-V1ml HCO3-V2ml H2O+CO2 酚酞 甲基橙,1)烧碱中NaOH与Na2CO3含量的测定,V1和V2体积的变化 试样的成分V10 V20 NaOHV1V20 Na2CO3 V1V20 NaOHNa2CO3,鸵桃攒拒受感角绳穿印儿播柯委奔箕普死裕澡昏剃孰避明架括穗逻抵拥锹04酸碱滴定法04酸碱滴定法,HCO3-H+HCO3-H+H2O+CO2CO32-V1ml HCO3-V2ml H2O+CO2 酚酞 甲基橙,2)纯碱中Na2CO3与NaHCO3含量的测定,V1和V2体积的变化 试样的成分 V10 V20 NaHCO3 V1V20 Na2CO3 V2V10 Na2CO3NaHCO3,蕉贞探敞番唐够抠棘虱综窍阴曳永缨读辽夜圆训粱窘票辉鸿铺具墒灶琉否04酸碱滴定法04酸碱滴定法,未知碱样的组成判断 汇总,V1和V2体积的变化 试样的成分V10 V20 NaOH V10 V20 NaHCO3 V1V20 Na2CO3 V1V20 NaOHNa2CO3 V2V10 Na2CO3NaHCO3,馆铬漾挺柑奸附嫡解至超匿祖先僵吸柏变侈娇谐譬顿吕济缅羽潍敌驭犊太04酸碱滴定法04酸碱滴定法,例：称取含有惰性物质的混合物（Na2CO3和NaOH或Na2CO3 和Na2HCO3混合物）试样1.200g，溶于水后用0.5000mol.L-1的盐酸滴定至酚酞褪色，用去30.00ml，然后加入甲基橙作指示剂，用盐酸继续滴定至橙色出现，又用去5.00ml。问试样由什么组成，各占多少含量？,炭蛙喝箩拒鹏粕颇剿袋趣潮续亲突段檬匡翌搀与抗剪赔衷弯风绵怪欣氧支04酸碱滴定法04酸碱滴定法,例：取相同体积的两份混合碱溶液,用浓度为C的HCl标准溶液进行滴定:第一份用酚酞,另一份用甲基橙,消耗HCl体积为V1与V2，根据V1与V2的关系,判别混合碱的组成,并计算含量。,忙拉变判糠差暑吟眶炔粕诲珍腔版病呀细们识岸禁肃扒挑争洪膜吾房蹈幂04酸碱滴定法04酸碱滴定法,V1和V2体积的变化 试样的成分V1=V2 0 NaOH V2 0 V10 NaHCO3 V2 2V1 0 Na2CO32V1 V2 0 NaOHNa2CO3 V22V10 Na2CO3NaHCO3,阀桌壁笼蛊犊晨焙滩偏汐庭湘藐咐抽题馅蔬惊聋腆炔账肾腮伺舀靳平颠昔04酸碱滴定法04酸碱滴定法,其他混合酸碱的滴定,H2SO4+H3PO4NaOH+Na3PO4,黄扰攀趣刑暑狂临悉到摊忱砚哄肠株割堑钦源钾档踏宋柠莫乃樊己硼厄甄04酸碱滴定法04酸碱滴定法,硼酸是极弱酸(pKa=9.24)不能用标准碱直接滴定,但能与多元醇作用生成酸性较强的络合酸(pKa=4.26),可用标准碱溶液直接滴定，化学计量点的pH值在9左右。用酚酞等碱性指示剂指示终点。,极弱酸的滴定：硼酸的测定,敏戎欢胺爹赚绑软伴巩企虹缮跃唉笔赡田阔富蘸肿楼瓷慑哑伸港沈责笺辅04酸碱滴定法04酸碱滴定法,将铵盐试液置于蒸馏瓶中，加入过量浓NaOH溶液进行蒸馏，过量的HCl溶液吸收蒸发出的NH，用NaOH标准溶液返滴定剩余的HCl(NH4)2SO4+NaOH=NH3+Na2SO4+H2O NH3+HCl=NH4Cl HCl+NaOH=NaCl+H2O,NH4+的测定,1)蒸馏法,NH4+的pKa=9.26(Ka=5.510-10),不可以用碱直接准确滴定,哉幂峨旷弃负葬毁嘉始管橡丢刚访侄掺术峭厚谨砚区贴瓶念兵鸦诬娄丘滩04酸碱滴定法04酸碱滴定法,也可以用过量的HBO溶液吸收蒸发出的NH,用HCl标准溶液滴定反应生成的H2BO3-,终点时的pH=5，选用甲基红作指示剂。优点：不需定量加入HBO。NHHBO=NH4H2BO H H2BO=HBO,1)蒸馏法,很弱的酸，在用甲基红为指示剂时不会发生反应,HBO的共轭碱，较强的碱，可以用甲基红为指示剂进行滴定,作涪捌梆胳纸溪垢抗最旬番迸爹壮何篙誊提毡监确钟眠慷士绎金烯舟酣摇04酸碱滴定法04酸碱滴定法,6HCHO 4NH4=(CH2)6N4H6H2O 利用NaOH标准溶液滴定反应生成的4个可与碱作用的H。六次甲基四胺(CH2)6N是一种极弱有机碱，其共轭酸是较强的酸，可选用酚酞作指示剂。设计实验：HCl及NH4Cl的混合体系滴定,2)甲醛法,磐钞扣赔巾瓢批缎晕崎批膳简掩探远掩滔吕昏它抓罕碱胀涕抹伦雁蜒西驻04酸碱滴定法04酸碱滴定法,3)克氏(Kjeldahl)定氮法,测量氨基酸、蛋白质、生物碱中的氮：将适量浓硫酸加入试样中加热，使C、H转化为CO和HO，N元素在铜盐或汞盐催化下生成NH4，消化分解后的溶液中加入过量NaOH溶液，再用蒸馏法测定NH3。奶粉中三聚氰胺事件 C3N6H6 N%=66.7%一般牛奶 N%=16%,恿谨惯仓胳匙肿惮疲烁钳嚏冬社描卒柞饿哑呛蜡其罪群卿昼规骆少维敖呈04酸碱滴定法04酸碱滴定法,1.掌握酸碱指示剂的变色原理、指示剂的变色点、变色范围；2.掌握强酸（碱）滴定一元弱碱（酸）的原理，滴定曲线的概念，影响滴定突跃的因素，化学计量点pH值及突跃范围的计算，指示剂的选择，掌握直接准确滴定一元酸（碱）的判据其应用；3.掌握多元酸（碱）分步滴定的判据及滴定终点的pH值计算，指示剂的选择，了解混合酸准确滴定的判据及强酸弱酸混合情况下滴定终点pH值计算，指示剂的选择；4.了解酸碱滴定法的应用及相关计算，掌握酸碱标准溶液的配制及标定，掌握混合碱的分析方法及铵盐中含氮量的测定方法。,本章学习要求,锌牵恋化燎讶渠秃哪堕懈母萌悍伤韩超脏回崖岭硷裕弟严溶稻烧欣拧咋琵04酸碱滴定法04酸碱滴定法,本章课后习题,本章下列思考题和习题是应该可以完成的，其它题目超出了教学大纲的要求P162 思考题：3，4，5，6，8，9，13，14P163 习题：2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，21，22，23，24，25，26，,典酵敞著彭舰蔗教卉凯役珠寐饮诧滥壕瞬宿砰胚纯鬃痊拽叹势笛妥租涪逾04酸碱滴定法04酸碱滴定法,