第8章 非水酸碱滴定法ppt课件.ppt

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1、分析化学,“十二五”职业教育国家规划教材,主编 石慧 刘德秀,化学工业出版社,化学工业出版社,目 录,第一章 绪论第二章 分析天平与称量方法第三章 误差与分析数据处理第四章 样品的采集及常见的与处理方法 第五章 重量分析法第六章 滴定分析法概论第七章 酸碱滴定法第八章 非水溶液的酸碱滴定法第九章 沉淀滴定法,第十章 配位滴定法第十一章 氧化还原滴定法第十二章 电化学分析法第十三章 紫外-可见分光光度法第十四章 原子吸收分光光度法第十五章 液相色谱法第十六章 气相色谱第十七章 高效液相色谱法第十八章 联用技术简介,第八章 非水溶液的酸碱滴定法,第一节 非水酸碱滴定法基本原理第二节 非水溶液中酸和

2、碱的滴定,学习目标1.掌握酸碱电离理论、酸碱质子理论和酸碱反应的实质。2.掌握强碱弱酸的滴定、强酸弱碱的滴定。3.熟悉非水滴定中的溶剂选择。4.熟悉高氯酸和甲醇钠滴定液的配制与标定方法。5.了解溶剂自身离解常数的意义。,非水滴定法：在非水溶液中进行的滴定分析法非水酸碱滴定法：在非水溶液中进行的酸碱滴定法,第八章 非水溶液的酸碱滴定法,两种酸碱滴定法对比,1以水为溶剂的酸碱滴定法的特点：优点：易得、易纯化、价廉、安全缺点：当酸碱太弱，无法准确滴定有机酸、碱溶解度小，无法滴定强度接近的多元或混合酸碱无法分步或分别滴定2非水酸碱滴定法的特点优点：增大有机物溶解度、改变物质酸碱性、扩大酸碱滴定范围缺点

3、：得来不易、贵、有毒,一、溶剂的分类二、溶剂的性质三、溶剂的选择,第一节 非水酸碱滴定法基本原理,一、溶剂的分类,1. 质子溶剂：能给出或接受质子的溶剂2.无质子性溶剂：溶剂分子中无转移性质子的溶剂3.混合溶剂,1.质子性溶剂,（1）酸性溶剂具有较强的给出质子能力的溶剂例如：甲酸，醋酸，丙酸，硫酸特点：酸性H2O，碱性H2O作用：酸性介质，能增强被测碱的强度适用：作为滴定弱碱性物质的溶剂,1.质子性溶剂,（2）碱性溶剂具有较强的接受质子能力的溶剂例如：乙二胺，乙醇胺，丁胺作用：碱性介质，能增强被测酸的强度适用：作为滴定弱酸性物质的溶剂,H2NCH2CH2NH2 + H2NCH2CH2NH2 H

4、2NCH2CH2NH3 + + H2NCH2CH2NH-,1.质子性溶剂,（3）两性溶剂既易给出质子、又易接受质子的溶剂 例如：甲醇，乙醇，异丙醇特点：碱性、酸性与水相似（给出质子、接受质子两种能力差不多，与水相似）作用：中性介质，传递质子适用：滴定不太弱的酸性或碱性物质的溶剂,CH3OH + CH3OH CH3OH2 + CH3O-,2、无质子性溶剂,（1）显碱性的非质子性溶剂具有较弱的接受质子的倾向，且具有程度不同形成氢键的能力。 例如：酮类，酰胺类，腈类，吡啶类特点：具微弱碱性和弱的形成氢键能力；适用：滴定弱酸性物质的溶剂,2.无质子性溶剂,（2）惰性溶剂既不能给出又不能接受质子的溶剂，

5、也无形成氢键的能力。 例如：苯，甲苯，氯仿，四氯化碳特点：不参加酸碱反应作用：常与质子溶剂混用，溶解、分散、 稀释溶质,3.混合溶剂,质子性溶剂与惰性溶剂混合例如：冰醋酸-醋酐，冰醋酸-苯: 弱碱性物质滴定苯-甲醇: 羧酸类的滴定二醇类-烃类: 溶解有机酸盐、生物碱和高分子化合物特点：使样品易溶，滴定突跃 ，终点变色敏锐,二、 溶剂的性质,1.溶剂的离解性2.溶剂的酸碱性3.溶剂的极性4.均化效应和区分效应,1.溶剂的离解性,（1）质子自递反应,1.溶剂的离解性,1.溶剂的离解性,1.溶剂的离解性,（2）Ks对滴定突跃的影响水溶液中（Kw =1.010-14 ）NaOH(0.1000mol/L

6、)HCl0.1000mol/L）pH = 4.3 9.7，pH = 5.4乙醇溶液中（Ks =1.010-19.1）C2H5ONa(0.1000mol/L)HCl(0.1000mol/L)pH*= 4.314.8，pH* = 10.5 滴定突跃范围,1.溶剂的离解性,小结溶剂的Ks越小，突跃范围越大，滴定终点越敏锐，滴定准确度提高,2.溶剂的酸碱性,（1）几种物质溶解时所用的溶剂相同酸碱性取决于物质本性：给出或接受H的能力例1：水溶剂中，HNO3的酸性比HAc强原因：HNO3给出质子的能力强，表现出强酸性；HAc给出质子的能力弱，表现出弱酸性。例2：在冰醋酸溶剂中： HClO4HBrH2SO4

7、HClHNO3,2.溶剂的酸碱性,（2）同一种物质溶解在不同的溶剂中酸碱性取决于溶剂的影响:溶剂给出或接受H的能力,例如硝酸,+,+,2.溶剂的酸碱性,同一种物质溶解在不同的溶剂中，酸碱性取决于溶剂的性质:溶剂接受H的能力强，溶质的酸性就强；溶剂给出H的能力强，溶质的碱性就强。,例如醋酸,结论物质酸碱性的强弱具有相对性，不仅与物质本身的性质有关，而且与溶剂的性质有关;碱性溶剂可使弱酸的酸性增强；酸性溶剂可使弱碱的碱性增强。因此选择不同酸碱性的溶剂，达到增强物质酸碱强度的目的。,2.溶剂的酸碱性,3.溶剂的极性,例：HAc在水(=80.37）中比在乙醇(=25） 中酸性强,结论2：同一溶质，在其

8、他性质相同而极性不同的溶剂中，由于离解的难易程度不同而表现出不同的酸碱强度,结论1：溶剂极性，f，能量，越易于解离，酸性,4.均化效应和区分效应,（1）均化效应(leveling effect),4.均化效应和区分效应,在稀的水溶液中，四种酸的强度几乎相等。四种酸在水中全部解离，H2O可全部接受其质子， 定量生成H3O+ 。强的酸在水溶液中都被均化到H3O+水平均化效应：能将酸或碱的强度调至溶剂合质子（或溶剂阴离子）强度水平的效应均化性溶剂：具有均化效应的溶剂,4.均化效应和区分效应,（2）区分效应(differentiating effect),4.均化效应和区分效应,（2）区分效应(dif

9、ferentiating effect)在HAc溶液中，四种酸的强度不相等HAc碱性H2O，无法全部接受四种酸离解出的质子生成H2Ac+，表现出酸性差别区分效应：能区分酸碱强弱的效应区分性溶剂：具有区分效应的溶剂,4.均化效应和区分效应,讨论1区分效应和均化效应与溶质和溶剂的酸碱相对强度有关溶剂的酸、碱性相对溶质的酸、碱性越近，其区分效应就越强溶剂的酸、碱性相对溶质的酸、碱性越远，其均化效应就越强,4.均化效应和区分效应,例： HCl + H2O H3O+ + Cl HAc + H2O H3O+ + Ac,例： HCl + NH3 NH4+ + Cl HAc + NH3 NH4+ + Ac,H

10、2O为HCl和HAc的区分性溶剂,NH3为HCl和HAc的 均化性溶剂,4.均化效应和区分效应,讨论2酸性溶剂是溶质酸的区分性溶剂，是溶质碱的均化性溶剂 碱性溶剂是溶质碱的区分性溶剂，是溶质酸的均化性溶剂,4.均化效应和区分效应,利用均化效应测混合酸(碱)的总含量利用区分效应测混合酸(碱)各组分的含量,三、溶剂的选择,1.选择的溶剂应能使试样溶解。(相似相溶)2.选择的溶剂应能增强试样的酸性或碱性。3.无副反应4.选择自身离解常数小的弱极性溶剂，有利于滴定反应进行完全，增大滴定突跃范围。5.选择的溶剂应有一定的纯度、无毒性、粘度小、挥发性低、价廉、安全、易于精制和回收,第二节 非水溶液中酸和碱

11、的滴定,一、 碱的滴定二、 酸的滴定,一、碱的滴定,1.溶剂,计算,如果要除去1000ml、密度为1.05、含水量为0.2的冰醋酸中的水，需加入密度为1.08、含量为97的醋酐多少ml？,2.滴定液,（1）配制： 0.1mol/LHClO41000ml巿售高氯酸密度1.75，含量70%计算需要巿售高氯酸多少ml？,计算,除去8.5ml高氯酸中的水，需加醋酐多少ml？,配制方法,（2）标定,邻苯二甲酸氢钾 0.16g,温度校正,0.0011水的膨胀系数t0标定时的温度t1测定时的温度C0标定时的浓度C1测定样品时的浓度,（3）滴定终点的确定,结晶紫crystal violet,紫色,绿色,黄色,

12、（3）滴定终点的确定,滴定较强的碱，以蓝色或蓝绿色为终点,滴定较弱的碱，以蓝绿色或绿色为终点,碱式,酸式,pH 3.2 1.5 0.1,（3）滴定终点的确定,碱式色:红色；酸式色:无色,配成0.1%甲醇溶液,喹哪啶红quinadine red,2. 含量测定,（1）测定枸橼酸钠含量（2）盐酸麻黄碱的测定,（1）测定枸橼酸钠含量,原理,（1）测定枸橼酸钠含量,步骤,枸橼酸钠80mg,（1）测定枸橼酸钠含量,计算,（2）盐酸麻黄碱的测定,原理,（2）盐酸麻黄碱的测定,盐酸麻黄碱0.15g,步骤,（2）盐酸麻黄碱的测定,计算,二、酸的滴定,1.溶剂（1）不太弱的羧酸类， 以醇类作溶剂（2）弱酸或极弱

13、酸，以乙二胺、二甲基甲酰胺等碱性溶剂（3）混合酸的区分滴定，以甲基异丁酮为区分性溶剂，也可用甲醇苯、甲醇丙酮等混合溶剂,二、酸的滴定,2.滴定液配制,配制0.1mol/L的甲醇钠溶液1000ml，问需称取金属钠多少克？,二、酸的滴定,新切金属钠 2.5g,2.滴定液配制步骤,二、酸的滴定,2.滴定液标定,苯甲酸约0.4g,二、酸的滴定,3.应用适用于含有酸性基团的有机化合物的测定羧酸类、酚类、磺酰胺类、巴比妥类药物,目标测试,1.根据什么原理除去高氯酸和冰醋酸中的水？2.配制高氯酸滴定液时，为什么不能将醋酐直接加入高氯酸中？应如何操作？3.精密称取枸橼酸钠样品0.08202g置于锥形瓶中，溶解后加指示剂1滴，用0.1010mol/L 高氯酸滴定液滴定至终点消耗高氯酸 7.20mL，空白试验消耗 高氯酸的体积为0.03mL，计算枸橼酸钠样品的含量？,