7第五章酸碱滴定法
大学分析化学教学课件-5-7 多元酸和多元碱的滴定
第七节 多元酸和多元碱的滴定
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一、多元酸的滴定
多元酸分步滴定的条件： 当允许终点误差 1%, 终点检测精度
为 0.2pH单位时，多元弱酸能直接准确分步 滴定的条件是：
K i 10 4. 且 cspKi 1010
K i1
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例如用0.1000 mol·L-1 NaOH滴定20.00mL 0.1000
K a 3 c4 .4 1 1 0 30 .03 3 1K 0 0 w0 且c10Ka2
[ ] H K a 2 ( K a 3 c K w ) 6 .3 1 8 ( 0 4 .4 1 1 0 0 3 .0 1 3 .0 1 3 1 0 4 2 .2 1 1 m 0 0 L 1
K a2c 5 .6 1 1 0 10 .0 5 1K 0 w 且c10Ka1
[ H ]K a 1 K a 2 4 .2 1 7 0 5 .6 1 10 1 4 .9 1 9 m 0 L 1o
pH=8.31 可用酚酞或甲基红与百里酚蓝混合指示剂。
ห้องสมุดไป่ตู้
第二化学计量点：生成0.04mol·L-1 H2CO3
c SK P a 2 0 .0 3 6 .3 3 1 8 0 1 1 0 0
所以H2PO4-可被准确滴定至HPO42-。
又因为 cSPKa3 1010 ∴HPO42-不能被准确滴定。
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第一化学计量点生成了0.05000mol·L-1 H2PO4-，
K a 2 c 6 .3 1 8 0 .0 5 3 .2 0 1 9 0 1 K w 0 且 c10Ka1
2. 当弱酸的 Ka 105且 cKa 1010时，可分别滴定强
酸和弱酸。
第5章_酸碱滴定法答案
第5章_酸碱滴定法答案1．写出下列溶液的质⼦条件式。
a．c1mol·L-l NH3 + c2mol·L-l NH4Cl；c．c1mol·L-l)H3PO4 + c2mol·L-l HCOOH；解：a. 对于共轭体系，由于构成了缓冲溶液，所以可以将其视为由强酸（HCl和弱碱（NH3）反应⽽来，所以参考⽔准选为HCl, NH3和H2O质⼦条件式为：[ H+ ] + [NH4+] = [Cl-] + [OH-]或[ H+ ] + [NH4+] = c2 + [OH-]c. 直接取参考⽔平：H3PO4 , HCOOH , H2O质⼦条件式：[H+] = [H2PO4-] + 2[HPO42-] + 3[PO43-] + [HCOO-]+[OH-] 2．计算下列各溶液的pH3．计算下列各溶液的pHi．mol·L-l HCI和mol·L-l氯⼄酸钠(ClCH2COONa)混合溶液。
解: a NaAc为⼀元弱碱, 其K b=K w/K HAc=×10-10i. 由于ClCH2COONa + HCl = ClCH2COOH + NaCl所以原溶液可以看成L的ClCH2COOH和LHCl的混合溶液设有x mol/L的ClCH2COOH发⽣离解，则ClCH2COOH ?ClCH2COO- + H+x + x所以有(0.01)0.05x xx+-= Ka= ?10-3解得x = ?10-3mol/L那么[H+] = L pH = -log [H+] =4.⼈体⾎液的PH为,H2CO3,HCO3-和CO2-在其中的分布分数各为多少H2CO3 Ka1=×10^-7 Ka2=×10^-11(引⾃张祖德⽆机化学) H2CO3的分布分数=[H+]^2 / { [H+]^2 + [H+]×Ka1 + Ka1×Ka2} =[10^]^2 / {[10^]^2+ [10^]××10^-7 + ×10^-7 ) ××10^-11}=HCO3-的分布分数= [H+]×Ka1 / { [H+]^2 + [H+]×Ka1 + Ka1×Ka2}= {10^××10^-7}/ {[10^]^2+ 10^××10^-7 + ×10^-7 ××10^-11}=CO32-的分布分数= Ka1×Ka2/ { [H+]^2 + [H+]×Ka1 + Ka1×Ka2}= {×10^-7 ××10^-11}/ {[10^]^2+ 10^××10^-7 + ×10^-7 ××10^-11}=5．某混合溶液含有 mol·L -l HCl 、×10-4 mol·L -l NaHSO 4和×10-6 mol·L -l HAc 。
酸碱滴定法
HCl
H
+
+ Cl
-
N H3 + H 3 O
H3 O
+
NH4 + H2 O
+ +
+ Cl
-
HCl + N H3
酸1 碱2
NH4 + Cl
酸2
-
碱1
在上述反应中 , 质子的转移 是通 过 水合 质子 H3 O 的 媒介 作 用完 成的 。 水分 子 既有接受质子 、 又有提供质子的能力 , 因此它也是两性物质 。 酸碱反应 : 发生在溶剂水分子之间的质子转移 作用 称为 水的质 子自 递反应 , 实 质亦 是 H2 O + H2 O
K a 、K b 和 K w 表示了在一定温度下 , 酸碱反应 达到平衡 时各组 分活度之 间的 关
K w = a H + a O H - = 1. 0 × 10
- 14
+ OH
-
( 25 ℃ )
活度是溶液离子强度等于零时的浓度 , 在稀溶液中 , 溶质的活度与浓度的关 a = γc ( 5 - 2)
+A
-
-
在稀溶液中 , 通常将溶剂 ( 此处为水) 的活度视为 1 。 积, 用 K w 表示 :
在水的质子自递反应中 , 其平衡常数称为水的质子自递常数 , 或称水的活度 H2 O + H2 O H3 O
+
系, 称为活度 常 数 , 即热力学常数 ( 离 子 强 度 I = 0) , 它 们仅随溶 液的温度 而 变化 。 系是 :
于络合平衡 、 氧化还原平衡和沉淀平衡无一不受到溶液酸度的影响 , 因此酸碱平
第一节
《酸碱滴定法教学》课件
滴定管的洗涤
使用蒸馏水、洗液等洗涤剂进行清 洗，确保滴定管内壁干净无残留。
滴定管的准备
检查滴定管是否漏水，并使用所装 溶液润洗2-3次。
指示剂的选择与使用
指示剂的种类
根据酸碱反应的滴定终点 选择合适的指示剂。
指示剂的配制
按照指示剂说明书配制适 当浓度的指示剂溶液。
指示剂的使用
在滴定过程中适时加入指 示剂，观察颜色变化判断 滴定终点。
04
酸碱滴定法的实验操作
实验目的与要求
01
02
03
04
掌握酸碱滴定法的基本原理和 操作方法。
学会使用滴定管、移液管等实 验仪器。
了解酸碱指示剂的作用和使用 方法。
培养实验操作技能和数据处理 能力。
实验原理与步骤
酸碱滴定法是一种常用的化学分析方法，通过滴加酸或碱标准溶液，利用酸碱指示 剂的变色反应来指示滴定终点。
行的程度和条件。
化学物质分离与提纯
03
在化学分析中，酸碱滴定法可以用于分离和提纯某些化学物质
，如通过酸碱反应分离和提纯某些金属离子。
在环境监测中的应用
测定水体PH值
酸碱滴定法可以用于测定水体的PH值，了解水体 的酸碱性质和污染程度。
气体分析
在环境监测中，酸碱滴定法可以用于分析气体中 的酸性或碱性物质，如二氧化碳、硫化氢等。
通过实验结果的分析和讨论， 加深对酸碱滴定法原理和操作 方法的理解，提应用
在化学分析中的应用
确定物质的含量
01
酸碱滴定法可以用于确定物质中的某些离子或官能团的含量，
如硫酸、氢氧化钠、碳酸钠等。
化学反应平衡研究
02
通过酸碱滴定法可以研究化学反应平衡常数，了解化学反应进
分析化学 第五章 酸碱滴定法(习题)
第五章 酸碱滴定法一、选择题1、 浓度为c(HAc)(mol .L -1)的HAc 溶液中加入c(HCl)(mol .L -1) HCl 和c(NaOH)(mol .L -1)NaOH 后的质子平衡方程是 A. [H +]+ c(HCl)=[Ac -]+ c(NaOH)+[OH -] B. [H +]=[Ac -]+ c(NaOH)+[OH -] + c(HCl) C. [H +]+ c(HCl) + c(NaOH)=[Ac -]+[OH -] D. [H +]+ c(NaOH) =[Ac -]+ c(HCl)+[OH -] 答案：D2、 下列各组酸碱对中，属于共轭酸碱对的是A. H 2CO 3—CO 32-B. H 3O +—OH -C. HPO 42-—PO 43-D. NH 3+CH 2COOH —NH 2CH 2COO - 答案：C3、 用0.10 mol .L -1 NaOH 溶液分别滴定25mL 某一H 2SO 4和HCOOH 溶液，若消耗的NaOH 体积相同，则这两种溶液中H 2SO 4和HCOOH 浓度之间的关系是 A. c(HCOOH)=c(H 2SO 4) B. 4c(HCOOH)=c(H 2SO 4)C. c(HCOOH)=2c(H 2SO 4)D. 2c(HCOOH)=c(H 2SO 4) 答案：C解： 2NaOH~1H 2SO 4，1NaOH~1HCOOH ，消耗的NaOH 体积相同，HCOOH SO H c c 2142=。
4、 今有0.20 mol .L -1二元弱酸H 2B 溶液30mL ，加入0.20 mol .L -1 NaOH 溶液15mL时的pH= 4.70；当加入30mLNaOH 时，达到第一化学计量点的pH= 7.20。
则H 2B 的2a pK 是 A. 9.70 B. 9.30 C. 9.40 D. 9.00 答案：A解：中和到pH= 4.70时，溶液成为1:1:2=NaHB B H c c 的缓冲溶液，70.411lg 70.4lglg2121=-=-=⇒+=--BH HB a BH HB a c c pH pK c c pK pH达到第一化学计量点时，溶液成为0.10 mol .L -1 NaHB 溶液][)][(][121--+++=HB K K HB K K H a W a a当 c HB ≈-][，W a K c K 202>，120a K c >21][a a K K H =∴+，即 )(2121a a pK pK pH +=70.970.420.72212=-⨯=-=a a pK pH pK5、 用标准NaOH 溶液滴定同浓度的HAc ，若两者的浓度均增大10倍，以下叙述滴定曲线pH 突跃大小，正确的是 A. 化学计量点前后0.1%的pH 均增大B. 化学计量点前0.1%的pH 不变，后0.1%的pH 增大C. 化学计量点前0.1%的pH 减小，后0.1%的pH 增大D. 化学计量点前后0.1%的pH 均减小 答案：B解：化学计量点前0.1%形成的是NaAc —HAc 缓冲溶液HAcAc HAc a c c pK pH -+=lg)(，）前（）前（21pH pH =∴化学计量点后0.1%形成的是NaAc —NaOH 溶液，)(lg 14过量NaOH c pH -= NaOH 的浓度增大，pH 也增大。
第五章酸碱滴定法
第五章酸碱滴定法第五章酸碱滴定法Acid-Base Titration基本内容及重点要求掌握酸碱质子理论的基本内容、酸碱离解常数；了解酸碱平衡中有关组分浓度及各种酸碱溶液pH值的计算；掌握酸碱滴定曲线（包括滴定终点、突跃范围）的计算方法、滴定终点酸碱指示剂的选择；掌握各种酸碱溶液准确滴定的条件；掌握酸碱滴定法的典型应用。
本章提纲§5-1 酸碱质子理论§5-2 水溶液中弱酸(碱)各型体的分布§5-3 酸碱溶液中氢离子浓度的计算§5-4 酸碱缓冲溶液§5-5 酸碱指示剂§5-6 弱酸(碱)和一元弱酸(碱)的滴定§5-7 多元酸碱的滴定§5-8 酸碱滴定法的应用§5-1 酸碱质子理论一、基本概念质子酸碱理论：酸:能给出质子(H+)的物质碱:能够接受质子的物质共轭酸碱对一种碱B接受质子后其生成物(HB+)便成为酸；同理，一种酸给出质子后剩余的部分便成为碱。
酸与碱的这种关系可表示如下：B + H+＝HB+(base) (acid)共轭酸碱对：酸与碱是彼此是不可分的，而是处于一种相互依存的关系，即HB+与B是共轭的，HB+是B的共轭酸，B是HB+的共轭碱，HB+—B称为共轭酸碱对.二、酸碱反应的平衡常数酸碱反应进行的程度可以用相应平衡常数大小来衡量。
如弱酸弱碱在水溶液中的反应为：HA + H2O = H3O+ + AA- + H2O = HA + OH-反应的平衡常数(活度常数）分别为：§5-2 水溶液中弱酸（碱）各型体分布一、处理水溶液中酸碱平衡的方法（一）分析浓度与平衡浓度分析浓度: 指在一定体积(或质量)的溶液中所含溶质的量，亦称总浓度或物质的量浓度。
通常以摩尔／升(mol·L-1或mol·dm-3)为单位，用c表示。
平衡浓度: 指平衡状态时，在溶液中存在的每种型体的浓度，用符号[ ]表示,其单位同上。
酸碱滴定法计算公式
酸碱滴定法计算公式
关于酸碱滴定法、酸碱的分布系数、酸碱溶液PH的计算以及两性物质溶液的PH计算（NaHA）的基础知识和公式。
1.酸碱滴定法：
酸碱滴定法是一种常用的化学分析方法，通过滴定计量液体中的酸碱物质含量。
2.酸碱滴定法的基本公式是：
计量反应的化学计量数= 滴定计量数/ 被测组分的摩尔质量
3.酸碱的分布系数：
酸碱的分布系数是指酸碱物质在溶液中分布的比例。
4.分布系数的计算公式为：
分布系数= (各型体的浓度之和) / (各型体的浓度之和+ 未离解的酸或碱的浓度)
5.酸碱溶液PH的计算：
PH是指溶液中氢离子浓度的负对数。
6.PH的计算公式为：
PH = -lg[H+])
7.两性物质溶液的PH计算（NaHA）：
对于两性物质，如NaHA，其溶液的PH需要分别计算酸式解离和碱式解离的贡献。
8.酸式解离的平衡常数表达式为：
K1 = [H+][A-] / [HA]
9.碱式解离的平衡常数表达式为：
K2 = [OH-][A-] / [HA]
然后，利用这两个平衡常数计算溶液的总PH。
《酸碱滴定法的应用》课件
安全防范措施
实验时应穿戴实验服和护目镜 等防护用品，避免意外伤害。
对于有毒、有害、有腐蚀性的 试剂，应按规定使用和存放，
避免对身体健康造成影响。
对于易燃、易爆的试剂，应远 离火源，避免在高温、明火的 环境下存放和使用。
对于高压、高温的实验操作， 应严格按照规定操作，避免发 生意外事故。
实验废弃物的处理与环保要求
环境要求
确保实验室环境整洁、安 静，避免外界因素干扰实 验结果。
滴定操作步骤
01
02
03
04
标定滴定管
使用标准酸碱溶液标定滴定管 ，确保滴定管刻度准确。
移取溶液
使用移液管或吸量管准确移取 待测溶液，确保量取的体积准
确。
滴定操作
将待测溶液加入到滴定管中， 按照实验要求进行滴定操作，
观察滴定过程中的现象。
6. 根据滴定数据计算待测物质的含量。
实验结果与讨论
实验结果
通过酸碱滴定法测定物质的含量，可以得到较为准确的结果，但实验过程中需要注意操作的规范性和准确性，避 免误差的产生。
结果讨论
对于实验结果，可以进行误差分析，探讨实验过程中可能存在的误差来源，如标准溶液的浓度误差、滴定管的读 数误差等，并提出相应的改进措施。同时，可以比较不同实验条件下的结果，分析实验条件对测定结果的影响。
方面。
酸碱滴定法可以用于测定药物的 酸碱度、溶解度和纯度等指标， 对于保证药物的质量和治疗效果
具有重要作用。
酸碱滴定法在医药领域中的应用 有助于提高药物研发和生产的水 平，保障患者的用药安全和有效
性。
PART 04
酸碱滴定法的实验方案设 计
REPORTING
实验目的与要求
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部分便成为碱。酸与碱的这种关系可表示如下：
B + H+ ＝ HB+
(base)
(acid)
可见，酸与碱是彼此是不可分的，而是处于一
种相互依存的关系，即HB+与B是共轭的，HB+是B 的共轭酸，B是HB+的共轭碱，HB+—B称为共轭酸 碱对。
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第五章 酸碱滴定法
5-1
酸给出质子形成共轭碱，或碱接受质子形成共 轭酸的反应称为酸碱半反应。下面是一些酸或碱的 半反应：
NH3+HAc =NH4+ +Ac- Kt=[NH4+][Ac-]/([NH3][HAc])
其它酸碱反应依此类准。
Kt :酸碱反应常数
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第五章 酸碱滴定法
5-1
• （4）、水解反应
• 盐的水解反应也是质子转移反应：
•
A- + H2O = HA +OH-
• B+ + H2O = B(OH) + H+
平衡常数，与浓度无关，受温度的影响。
14
第五章 酸碱滴定法
5-1
（3）、酸碱中和反应 中和反应是解离反应的逆反应，通常也是酸碱
滴定中用到的反应，反应后它们变成比原来弱的酸和 碱，溶液趋向于中性。
H+ + OH- =H2O
Kt=1/([H+][OH-])
HAc + OH- =Ac- +H2O Kt=[Ac-]/([HAc][OH-])
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第五章 酸碱滴定法
5-1
• 3、共轭酸碱对之间解离常数的关系：
NH3(碱1)+H2O(酸2)=NH4+(共轭酸1)+OH-(共轭碱2)
平衡常数：Kb= [NH4+][OH-]/[NH3]
共轭酸NH4+的解离反应为：
NH4+ =NH3+H+
平衡常数：K a ́ =[NH3][H+]/[NH4+]
HCl + H2O＝H3O+ + Cl作为溶剂的水分子同时起着碱的作用，否则HCl就无 法实现其在水中的离解。质子(H+)在水中不能单独存在、 而是以水合质子状态存在，常写为H3O+。为了书写方便， 通常将H3O+简写成H+离子。于是上述反应式可写成如下 形式：
HCl ＝ H+ + C1上述反应式虽经简化，但不可忘记溶剂水分子所起 的作用，它所代表的仍是一个完整的酸碱反应。
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第五章 酸碱滴定法
5-1
• 对于弱酸(碱)：
• HF+H2O=F- +H3O+ 简写成： HF=F-+H+ Ka=[F-][H3O+]/[HF]
• NH3+H2O=NH4++OH- Kb=[NH4+][OH-]/[NH3]
• K 称为溶质（弱酸或弱碱）的解离常数
•
解离常数是在弱电解质溶液系统中的一种
弱电解质溶液系统中的一种平衡常数，与浓度
无关，而解离度是化学平衡中的转化率在弱电
解质溶液系统中的一种表现形式，因此，浓度 对其有影响，浓度越大，解离度越小。
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第五章 酸碱滴定法
5-1
•
解离度（α）和弱酸（碱）的解离常数（K Kb）的关系
a
、
若弱电解质的浓度为c0，解离度为 α：
AB = A+ + B-
=H3O++ OH-
•
KW=[H+][OH-]=1 ×10-14
•
这种仅在溶剂分子之间发生的质子传递作用，
称为溶剂的质子自递反应 。
•
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第五章 酸碱滴定法
5-1
（2）、酸碱的解离
酸碱反应的实质是酸与碱之间的质子转移作用，是两 个共轭酸碱对共同作用的结果。例如HCl在水中的离解， 便是HCl分子与水分子之间的质子转移作用，是由HCl— C1-与H3O+—H2O两个共轭酸酸碱对共同作用的结果。即:
• 显然： K a ́=KW/ Kb
• 同理对于二元酸： Ka1 ́Kb2=Ka2 ́Kb1=KW
•
对于三元酸： Ka1 ́Kb3=Ka2 ́Kb2=Ka3 ́Kb1=KW
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第五章 酸碱滴定法
5-1
• 4、解离度（α）和稀释定律
解离度（α）和弱酸（碱）的解离常数（K a 、Kb）都是表示弱酸（碱）与水分子之间质 子传递的程度，但二者有区别：解离常数是在
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第五章 酸碱滴定法
5-1
例如在下列两个酸碱半反应中，
H+ + HPO42- = H2PO4HPO42- = H+ + PO43同 一 HPO42- 在 H2PO4-—HPO42- 共 轭 酸 碱 对 中 为 碱，而在HPO42--PO43-共轭酸碱对中为酸，这类 物质为酸或为碱，取决它们对质子的亲合力的相
酸 质子 碱 HAc ＝ H++ AcNH4+ ＝ H+ + NH3 Fe(H2O)63+＝ H+ + Fe(H2O)5(OH)2+ 从上述酸碱的半反应可知，质子理论的酸碱概
念较电离理论的酸碱概念具有更为广泛的含义，即 酸或碱可以是中性分子，也可以是阳离子或阴离 子。另外，质子理论的酸碱概念还具有相对性。
或mol·dm-3)为单位，用 c 表示。
• 平衡浓度是指平衡状态时，在溶液 中存在的每种型体的浓度，用符号 [ ] 表示，其单位同上。
8
第五章 酸碱滴定法
5-1
1、酸碱质子理论
根据布朗斯特的酸碱理论—
—质子理论，酸是能给出质子(H+)的物质，碱是能
够接受质子的物质。一种碱B接受质子后其生成物
(HB+)便成为酸；同理，一种酸给出质子后剩余的
• 一般的酸、碱以及能与酸、碱直接 或间接发生质子传递反应的物质、几乎 都可以利用酸碱滴定法进行测定。所以， 酸碱滴定法是应用广泛的基本方法之一。
7
第五章 酸碱滴定法
5-1
一、 溶液中的酸碱反应与平衡常数
• 分析浓度与平衡浓度
•
分析浓度是指在一定体积(或质量)
的溶液中所含溶质的量，亦称总浓度或
物质的量浓度。通常以摩尔／升(mol·L-1
对大小和存在的条件。因此，同一物质在不同的
环境(介质或溶剂)中，常会引起其酸碱性的改变。
如HNO3在水中为强酸，在冰醋酸中其酸性大大 减弱，而在浓H2SO4中它就表现为碱性了。
11
第五章 酸碱滴定法
5-1
• 2、溶液中的酸碱反应与平衡常数 • （1）、质子自递反应 • 在水(或酸)分子自身之间，可以发生质子 的
Study Purpose
通过本章的学习: 掌握溶液酸碱度(pH值)计算的基本方法; 掌握酸碱滴定的基本原理和实现方法; 学会终点误差的处理方法，能控制基本的 实验条件。
6
第五章 酸碱滴定法
5-1
5-1 溶液中的酸碱反应与平衡常数
• 酸碱滴定法是以质子传递反应为基 础的滴定分析方法。是滴定分析中重要 的方法之一。