分析化学酸碱滴定公式整理
分析化学--第四章 酸碱滴定
第三节 酸碱滴定法的基本原理
第三节 酸碱滴定法的基本原理
一、强酸(强碱)的滴定 基本反应为： H+＋OH- ===H2O
例: 0.1000mol/L NaOH滴定 20.00mL 0.1000mol/L HCl
第四章 酸碱滴定
(acid-base titration)
第四章 酸碱滴定
●酸碱滴定 ：以质子传递反应为基础的滴定分析方法。 强酸 滴定 强碱 或 强碱 滴定 强酸
强酸 滴定 弱碱 或 强碱 滴定 弱酸
滴定 强酸
多元弱碱
或
强碱 滴定 多元弱酸
第四章 酸碱滴定
第一节 酸碱溶液中氢离子浓度的计算
一、质子酸碱理论(复习内容) ◆酸碱定义和共轭酸碱对 ◆酸碱反应 ◆共轭酸碱对的Ka和Kb的关系
6
6.25 ·
4
4.30
·
2
酚酞8.0~10.0
0
10
20
百里酚酞9.4~10.6
30 Vb(mL)
第三节 酸碱滴定法的基本原理
2.一元弱碱（被滴定物质）的滴定
例：
H
NH 3
H2O
NH
4
H2O
1、滴定突跃区间
pH
14
pH=6.25~4.30
12
2、指示剂的选择
10
NH3
8
3、影响滴定突跃区
入甘油后可生成Ka= 8.4×10-6的甘油硼酸，就可 以准确滴定。
第三节 酸碱滴定法的基本原理
2.一元弱碱（被滴定物质）的滴定
酸碱滴定的酸碱度计算方法
酸碱滴定的酸碱度计算方法酸碱滴定作为一种常用的分析化学方法，在确定溶液的酸碱度方面有着重要的应用。
本文将介绍酸碱滴定的酸碱度计算方法，包括酸度计算和碱度计算。
1. 酸度计算方法酸度是指溶液中酸性物质的浓度。
酸度计算方法可以通过酸碱滴定中所需的滴定量和滴定试剂的浓度来确定。
首先，根据所需滴定试剂的性质选择适当的指示剂。
常见的指示剂有酚酞、甲基橙、溴酚蓝等。
然后，用滴定管准确地加入所需试剂，滴定到溶液的终点出现颜色变化。
记录滴定所需的体积，用其与滴定试剂的浓度做乘积，得到溶液中酸性物质的物质量或浓度。
举例来说，假设需要测定一溶液中硫酸的浓度。
设溶液体积为V，滴定试剂NaOH的浓度为C，滴定滴数为N，滴定的终点是由指示剂甲基橙呈酸性颜色变为橙色。
则酸度的计算公式为：酸度 = 滴定试剂的浓度 ×滴定滴数 ×滴定试剂体积2. 碱度计算方法碱度是指溶液中碱性物质的浓度。
碱度计算方法与酸度计算方法类似，也是利用滴定试剂的浓度和滴定量来确定溶液中碱性物质的浓度。
选择适当的指示剂，并将滴定试剂准确地加入溶液中，滴定至指示剂出现颜色变化的终点。
记录滴定所需的体积，用其与滴定试剂的浓度做乘积，得到溶液中碱性物质的物质量或浓度。
举例来说，假设需要测定一溶液中氢氧化钠的浓度。
设溶液体积为V，滴定试剂HCl的浓度为C，滴定滴数为N，滴定的终点是由指示剂溴酚蓝呈碱性颜色变为酸性颜色。
则碱度的计算公式为：碱度 = 滴定试剂的浓度 ×滴定滴数 ×滴定试剂体积需要注意的是，在进行酸碱滴定之前，应首先进行标准化处理。
标准化是将测定试剂的浓度与已知浓度的标准溶液进行比较，以确定其准确浓度的过程。
通过标准化处理，可以提高酸碱滴定的准确性和可靠性。
综上所述，酸碱滴定的酸碱度计算方法主要涉及酸度和碱度的计算。
利用滴定试剂的浓度和滴定量，结合适当的指示剂，可以准确地测定溶液中酸性物质和碱性物质的浓度。
在进行酸碱滴定之前，标准化处理是必不可少的步骤，以确保结果的准确性与可靠性。
大学,分析化学第05章,酸碱平衡及酸碱滴定法
质子平衡 溶液中酸失去质子数目等于碱得到质子数目。 质子条件式（PBE）
(1) 先选零水准 (大量存在,参与质子转移的物质)， 一般选取投料组分及H2O
(2) 将零水准得质子产物写在等式一边,失质子产物 写在等式另一边 (3) 浓度项前乘上得失质子数
例：Na2HPO4水溶液
零水准：H2O、HPO42[H+] + [H2PO4- ]+2[H3PO4] = [OH-] +[PO43-]
H2O
1 Kt = =10 14.00 Kw
H+ + Ac-
HAc
Kb 1 Kt = = Ka Kw
OH- + HAc
Ka 1 Kt = = Kb Kw H2O + Ac-
3 活度与浓度
活度：在化学反应中表现出来的有效浓度，
通常用a表示
a i = g i ci
溶液无限稀时: g =1 中性分子: g =1
+ -
-
gHB gA
+
K◦
4 质子条件式
物料平衡 (Material (Mass) Balance): 各物种的平衡浓度之和等于其分析浓度。 电荷平衡 (Charge Balance): 溶液中正离子所带正电荷的总数等于负离子所带 负电荷的总数(电中性原则)。 质子平衡 (Proton Balance): 溶液中酸失去质子数目等于碱得到质子数目。
分布分数－多元弱酸
二元弱酸H2A
H2AH++HA- H++A2- c H CO =[H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]
2 3
物料平衡 δH A
2
分析化学需记忆的公式
c c Red2
Ox1
θ' 1
θ' 2
0.059 1
lg
K'
0.35V
n1=1，n2=2 2Ox1 Red2 2 Red1 Ox2
K'
c Ox 2 cRed2
cRed1 cOx1
2
109
1'
' 2
0.059 lg K' 2
0.27V
n1=2，n2=2 Ox1 Red2 Red1 Ox2
共轭酸碱体系（HA-A-）
H
ca cb
Ka
pH
pK
a
lg
cb ca
酸（碱）滴定可行性条件
Et
10 pH 10 pH c sp K t 1 2
Et：终点误差 pH=pHsp-pHep Kt：滴定反应常数 csp：终点时反应物浓度
Et 0.1% pH 0.3
Kaca 108 Kbcb 108
例：某有色溶液以试剂空白作参比时，选用1.0 cm吸收池，测 得T=8.0%。已知=1.1104，若用示差法测定上述溶液，应选 择多大浓度的溶液作参比才能使测量的相对误差最小？
解：
A As Ar
0.434 cr
Ar l
As A l
cr
lg 8.0% 0.434 1.1104 1.0
6.0105 mol L1源自Flg H ELE K 2.303RT pH F
E K 0.059pH25C
常数K´包括： 外参比电极电位 内参比电极电位 不对称电位
液接电位
pH测定的原理和方法（2）
Es
K'
RT F pH s
Ex
分析化学 滴定分析
实际变色范围 1-2pH单位
理论：pKa±1
pKHIn=3.4 pKHIn=9.1 pKHIn=5.0
甲基橙：pH = 3.1-4.4（红-黄） 酚酞： pH = 8-10（无-红）
甲基红：pH = 4.4 -6.2（红-黄）
变色范围越窄，越敏锐，越好!
指示剂选择：
变色范围部分或全部落在滴定突跃范围内。 原则 不宜过多 适量即可
[HAc ]〔Ac-〕 达平衡时实际存在的浓度
有关形式平衡浓度的总和
cHAC=[HAc ]+[Ac-] 滴定测得分析浓度
精确法
列出质子平衡方程 基于溶液平衡 列出有关[H+]浓度的方程式
近似法
或许很复杂 高次方程
合理忽略（误差5%以内，即20倍浓度） 进行简化！
质子条件式：得、失质子的物质量等衡 1.选择零水准；溶液中参与质子转移的物质； 2.以此为参照，分别列出得到质子后的产物和失去 质子后的产物. 3.列出等衡关系。 如：HAc： H2O， HAc
m 10 1.200g混合碱溶于水，用0.5000mol/LHCl滴定 VPP=30.00ml, V30=12.00ml。 ) 40 .01 0.5000 ( MO .00 12 .00
判断试样组成，计算百分含量。 1.200 10
% NaOH
30 .01
% Na 2 CO 3
Ka [H ]
指示剂的颜色完全由溶液中的[H+]来决定。
10 碱色 1 10 碱色略带酸色 1 Ka [ In ] 1 中间色 [ HIn ] [ H ] 1 10 酸色略带碱色 110 酸色
变 色 范 围
化学酸碱滴定公式整理
化学酸碱滴定公式整理酸碱滴定是化学实验中常用的一种分析方法，用于确定溶液中的酸碱度。
在酸碱滴定过程中，滴定剂与被滴定物发生化学反应，通过滴定剂的消耗量来确定被滴定物的浓度。
一般情况下，酸碱滴定反应可以表示为以下的化学方程式：酸 + 碱→ 盐 + 水下面将整理各种常见的酸碱滴定反应公式以及其相关物质的性质和用途。
1. 强酸与强碱滴定反应：HCl + NaOH → NaCl + H2O2HCl + 2NaOH → 2NaCl + 2H2O该反应中，强酸盐酸（HCl）与强碱氢氧化钠（NaOH）在适当条件下反应，生成氯化钠（NaCl）和水（H2O）。
这是一种常见的酸碱滴定反应，用于测定酸或碱的浓度，常用于中学和大学化学实验中。
2. 碳酸与强酸滴定反应：HCl + H2CO3 → H2O + CO2↑ + Cl-2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + H2O + CO2↑这种滴定反应中，碳酸和强酸反应产生水、二氧化碳气体和相应的盐。
该反应常被应用于测定饮用水中的碳酸饮料浓度和含盐量的分析。
3. 酸与碱滴定反应：HCl + KO H → KCl + H2OHCl + NH3 → NH4Cl在这种情况下，酸和碱反应生成盐和水。
这种酸碱滴定反应常用于确定酸和碱的浓度。
例如，盐酸（HCl）与氢氧化钾（KOH）反应生成氯化钾（KCl）和水（H2O），氯化钾是一种常见的盐。
4. 硝酸与碱滴定反应：HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2OHNO3 + NH3 → NH4NO3硝酸（HNO3）与碱反应会生成相应的盐和水。
硝酸和氢氧化钠、氢氧化铵等碱的滴定反应常被用于测定硝酸盐或亚硝酸盐的浓度，以及水样中硝酸盐的含量。
5. 磷酸与氨（溶液）滴定反应：H3PO4 + NH3(aq) → NH4H2PO4磷酸和氨的滴定反应可生成磷酸氢铵。
这种反应常用于测定磷酸铵（NH4H2PO4）或磷酸盐的浓度，用于土壤和植物营养的分析。
分析化学5.酸碱滴定(2)ok
H
(H2CO3 饱和溶液，0.04mol/L）
C a K a1 4.3 10 7 0.04 1.3 10 4 mol / L
pH 3.9
甲基橙
多元碱的滴定
讨论
根据变色点pH选择指示剂 第一变色点 pH=8.37 选酚酞 第二变色点 pH=3.9 选甲基橙
续强碱滴定弱酸
1．滴定过程中pH值的变化
（1）Vb = 0
[ H ] C a K a 1.8 10 5 0.1000 1.34 10 3 mol / L
pH 2.88
（2）Vb ＜ Va ：HAc + NaAc
SP前0.1% 时 ，已加入NaOH 19.98mL
C AC Cb pH pKa lg pKa lg pH 7.76 Ca C HAC 20.00 19.98 CHAC 01000 . 5.0 10 5 mol / L 20.00 19.98 19.98 C AC 01000 . 5.0 10 2 mol / L 20.00 19.98
酚酞，百里酚酞
多元酸的滴定
讨论
根据变色点pH选择指示剂 第一变色点 pH=4.66 选甲基橙，甲基红 第二变色点 pH=9.94 选酚酞，百里酚酞
pKa1(2.16) H3PO4
pKa2(7.21)
-
pKa3(12.32)
H2PO4
HPO42-
PO43-
pHsp1= 4.7
pHsp2= 9.7
(3)选酚酞指示剂
第八节
酸碱滴定的应用
一、酸碱溶液的配制与标定 酸标准溶液 碱标准溶液
一、酸碱溶液的配制与标定
分析化学-酸碱滴定
溶剂的影响：极性 →介电常数→KIn→变色范围 滴定次序： 无色 → 有色； 浅色→ 有色
第四章
酸碱滴定法
化学分析
指示剂的用量： 尽量少加，否则终点不敏锐
双色指示剂：甲基橙
K In [H ]
[In ] [HIn]
变色点pH取决于酸、碱式体浓度的比值，与cHIn无关
单色指示剂：酚酞
KIn [H ]
pH的变化速率不同
HAc～Ac–的缓冲作用使溶液pH值 的增加速度减慢
突跃范围小
pH从7.75→9.70，滴定产物NaAc 为弱碱，使化学计量点处于碱性区域 (pH8.73)。
选用在碱性区域内变色的指示剂
第四章
酸碱滴定法
化学分析
影响滴定突跃的因素
溶液ca一定，Ka↓，△pH↓， 滴定突跃↓ 。 酸的Ka值一定，ca， △pH↑， 滴定突跃范围↑。
精确式
] 若ca和cb≥ 20 [H ，得Henderson缓冲公式：
[H ] K a
ca cb
pH p K a lg
cb ca
第四章
酸碱滴定法
化学分析
第二节
酸碱指示剂
第四章
酸碱滴定法
化学分析
指示剂的变色原理
酸碱指示剂(acid-base indicator) 的特点
质子条件式： [H ] [A ] [OH ]
[H ] [A ] c a [H ] c a
第四章
酸碱滴定法
化学分析
强酸在溶液中完全离解，则[A-] = ca， 代入质子式得： Kw
[H ] c a [H ]
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分析化学酸碱滴定法公式(1)强酸强碱
、离子的活度和活度系数活度：a i(
稀溶液中，离子强度: 二、分布分数
※一元(HA，Ka)
※多元(H n A, Ka1、
n A 2010级化学一班李海波2011-11-04
i为活度系数，浓度很小的溶液近似等于
1)
n
C i Z2
i 土
HA"「HA
Ka2、Ka n)
H+n
H 『H 丨Ka 1 H 丨Ka 1 Ka 亠Ka 1 Ka 2 Ka n
H +尸©
H 丨H l Ka, H 丨Ka 2 2Ka, Ka Ka n
Ka ,Ka 2…Ka n
H l H 丨°Ka 勺H『Ka t Ka 2Ka, Ka Ka n
三、溶液中PH的计算
⑵一元弱酸(碱)溶液PH计算
1、计算时要先判断环境是酸性还是碱
性。
2、像硫酸这种第一步解离完全，第二步不完全解离的不满足上式，但与上式的推
导过程类似，应用质子守恒列方程， [0H -]太小，忽略。
(3)多元弱酸(碱)溶液 一般都按二元酸处理， Ka 太小省略掉。
(4)两性物质溶液pH 的计算
①酸式盐，eg : NaHA
②弱酸弱碱盐(1:1 型)，eg : CH 2CIC00NH 4 (CH 2CICOOH *a , NH 3^Ka')
（非1:1 ）, eg : （NH4）2CO3 （1、溶液弱碱性，H2CO3、H+
可忽略，只要是c不是
很小，Kw 也可忽略）HCO 37：“ N H3 1 T '：HCO _c =、：NH3%
（5）混合溶液
①两种弱酸：H丄Ka! c, Ka 2c2
②一种强酸和一种弱酸：类似硫酸的酸性计算，列出质子守恒，用分布分数求解。
③一种弱碱和一种弱酸：H Ka Ka C酸
1 2 c
碱
（6）缓冲溶液（弱酸HA浓度c i,共轭碱A-浓度C2）※标准缓冲溶液要考虑离子强
CK ai _10 -,冰玄2 10 - 可准确滴定HA-六、终点误差公式（以NaOH滴定酸为例）
强酸（HCI）滴定
兀弱酸（HA）滴定
sp ep
C HA C HA
sp
C
HA
E t
10 ■p H i0』H
多元弱酸（H2A ）滴
定10 •叩_.10款
HA和HB混酸（K HA>K HB）
10拽_10少E t
K C
I. HA HA
-K C
HB HB。