第四章 滴定分析方法及应用酸碱滴定法.

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4酸碱滴定法

4酸碱滴定法

(4)Vb > Va :NaOH + NaAc SP后0.1% 时 ,已加入NaOH 20.02mL
36
2.滴定曲线的形状
滴定前,曲线起点高 滴定开始, [Ac-] ↑ ,⊿pH↑ 随滴加NaOH↑缓冲能力↑,
⊿pH微小
滴定近SP,[HAc]↓, 缓冲能力↓↓,⊿pH↑↑ SP前后0.1%,酸度急剧变化, ⊿pH =7.76~9.7
例:酮类,酰胺类,腈类,吡啶类 2)惰性溶剂 不参与质子转移反应,溶剂分子中无转移性 质子和接受质子的倾向,也无形成氢键的能 力常与质子溶剂混用,增加试样的溶解性 例:苯,甲苯,氯仿,四氯化碳
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(二)溶剂的性质 1.溶剂的离解性 2.溶剂的酸碱性 溶质酸(碱)在溶剂中的表观酸(碱)强度
46
b.NH4+ + OH NH3 + H3BO3
NH3↑+ H2O NH4+ + H2BO3-
H2BO3- + HCl
Cl- + H3BO3
47
(2) 甲醛法 4NH4+ + 6HCHO (CH2)6N4H+ + 3H+ + 6H2O
以酚酞为指示剂,以NaOH滴至浅粉色
48
第四节
滴定终点误差
H3O+ + A2-
8
忽略酸的二级离解,忽略Kw
9
总结:
溶液中[H+]计算的一般方法: 1.写出溶液的质子条件式,然后将有关酸碱平
衡的常数带入,整理后得[H+]的精确式。
2.根据具体情况,对精确式进行适当的简化, 得到近似式或最简式。
10
简化时一般掌握:

第4章 酸碱滴定法

第4章  酸碱滴定法

三种酸强弱顺序:HCl>HAC>H2S 在共轭酸碱对中,如果酸愈易给出质子,酸性愈弱,则其共轭碱对质子的亲和 力就愈弱,就愈不容易接受质子碱性就愈弱。 其共轭碱强弱顺序:Cl-1<AC-<HS2.Ka 和 Kb 之间关系: 共轭酸碱相互依存关系 [H + ][A − ] Ka= , [HA] 例: NH 3 + H 2 O Kb= Ka 和 Kb 之间关系 Ka·Kb=Kw NH + 4 + H 2O Ka= NH 3 + H 3 O +

δ1 =
[HC 2 O 4 ] [HC 2 O 4 ] = 2c [H 2 C 2 O 4 ] + [HC 2 O 4 ] + [C 2 O 4 ] K a1 [ H + ] = + 2 [ H ] + K a1 [ H + ] + K a1 K a 2
[C O ] [C 2 O 4 ] δ2 = 2 4 = 2c [H 2 C 2 O 4 ] + [HC 2 O 4 ] + [C 2 O 4 ] = K a1 K a 2 [ H ] + K a1 [ H + ] + K a1 K a 2
注意:Ka 和 Kb 之间的对应关系
§4-2 不同 pH 值溶液中酸碱存在形式的分布情况--分布曲线
引言:上次课上我们对酸碱平衡的基础理论进行简要的讨论,从这节课开始我 们介绍酸碱滴定法的有关理论和应用。这堂课我们学习分布曲线,学习它可帮 助我们深入理解酸碱滴定的过程、滴定误差以及分布滴定的可能性,而且对于 了解络合滴定与沉淀反应条件也是有用的。 任意的离解反应: HB + H 2 O 达平衡时 aq 中存在 [H3O+] H 3O + + B− [HB] [B-]

分析化学课件 第四章 酸碱滴定法

分析化学课件 第四章 酸碱滴定法

[OH-]=(0.1000×0.02)/(20.00+20.02)
= 5.0×10-5 mol·L-1 pOH=4.30, pH=14-4.30= 9.70
2020年11月7日星期六3时
37分22秒
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讨论:强碱滴定强酸的滴定曲线
1)滴定前加入18mL,溶液pH变化仅 为:2.28-1=1.28;而化学计量点前 后共0.04 mL(约1滴),溶液pH 变化 为:9.70-4.30=5.40 (突跃)。
碱式色
2020年11月7日星期六3时 37分22秒
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→甲基橙(methyl orange,MO)-双色
pH≤ 3.1,酸式色,红色; pH 4.4, 碱式色,黄色; pH 3.1-4.4,两种形式共存,为混合色,橙色。
2020年11月7日星期六3时 37分22秒
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若±0.1%误差范围内突跃范围为 4.30~9.70
酚酞(8.0 ~ 10.0):半滴溶液, 无色变粉红。
甲基红(4.4 ~6.2):半滴溶液, 红变橙;
甲基橙(3.1 ~ 4.4):半滴溶液, 橙变黄;
3)选择指示剂的原则:
1.变色范围全部或部分在突跃范围内的指示剂指示
终点,即可保证终点误差在允许的范围。
02.00.102000 1050..130 ~9.87.070
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5)影响强酸强碱滴定突跃范围大小的因素
酸碱的浓度:浓度变为原1/10,则计量点前后H+、OH-的浓度均 为原来的1/10,所以突跃范围约减小2个pH单位。 故:酸碱滴定中,滴定剂和被测物溶液的浓度不低于~ 0.1mol/L

第四章酸碱滴定法

第四章酸碱滴定法

第四章酸碱滴定法第四章酸碱滴定法酸碱滴定法(acid-base titrations)是以⽔溶液中的质⼦转移反应为基础的滴定分析⽅法。

⼀般酸、碱以及能与酸碱直接或间接发⽣质⼦反应的物质,⼏乎都可以⽤酸碱滴定法测定。

因此,酸碱滴定法是分析化学的基础内容之⼀。

这个⽅法的关键问题是计量点的确定。

因为酸碱反应通常不发⽣外观的变化,在滴定中需选⽤适当的指⽰剂,利⽤它的变⾊作为到达计量点的标志。

因为不同的指⽰剂的变⾊有其不同的pH,⽽不同类型的酸碱反应的计量点时pH⼜不相同,为了正确地确定计量点,就需要选择⼀个刚好能在计量点时变⾊的指⽰剂。

要解决这个问题,必须了解滴定过程中溶液pH的变化情况。

因此,在学习酸碱滴定时,不仅要了解指⽰剂的变⾊原理和变⾊范围,同时也要了解滴定过程中溶液pH的变化规律和指⽰剂的选择原则,以便能正确地选择合适的指⽰剂,获得准确的分析结果。

基于上述原因,我们先讨论酸碱溶液平衡的基本原理,然后再介绍酸碱滴定中的理论及应⽤。

第⼀节⽔溶液中的酸碱平衡⼀、酸碱的质⼦理论根据质⼦理论,凡能给出质⼦(H+)的物质是酸,能接收质⼦的物质是碱。

酸碱关系可⽤下式表⽰:酸HA与碱A-处于⼀种相互依存的关系中,即:HA失去质⼦转化为它的共轭碱A-,A-得到质⼦后,转化为它的共轭酸HA,则HA与A-被称为共轭酸碱对。

如:由上述酸碱的半反应可知:酸碱可以是中性分⼦,也可以是阳离⼦或阴离⼦,酸碱是相对的。

⼜如:离⼦(H2PO4-)在H3PO4-H2PO4-共轭体系中为碱,⽽在H2PO4--HPO42-共轭体系中为酸。

同⼀物质在某些场合是酸,⽽在另⼀场合是碱,其原因是共存物质彼此间给出质⼦能⼒相对强弱不同。

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。

既能给出质⼦⼜能接受质⼦的物质称为两性物质。

酸碱质⼦理论认为,酸碱反应的实质是质⼦转移。

例如HAc在⽔中离解,溶剂⽔就起着碱的作⽤,否则HAc⽆法实现其在⽔中的离解,即质⼦转移是在两个共轭酸碱对间进⾏。

化学分析:第四章 酸碱滴定法(1)

化学分析:第四章 酸碱滴定法(1)

证明;当多元酸的各级pKA相差足够大
∆pKa≥5时 多元酸可以被分步滴定
例 用NaOH分步滴定多元酸 1、 H2A+OH- = H2O+HA2、 HA-+OH- = H2O+A2-
酸ha失去质子变为碱a到质子形成酸ha这种酸与碱相互依存的关系称为共轭关系hahaha质子与溶剂结合形成溶剂合质子在水中
第四章 酸碱滴定法
内容提要: 1、酸碱溶液平衡原理(质子理
论,分布系数,pH值的计算) 2、酸碱指示剂 3、滴定曲线 4、滴定终点误差 5、非水溶液中的酸碱滴定
第一节 概述
酸碱滴定法是以酸碱反应为基础的滴定分析 方法,应用十分广泛, 其特点是: 1、反应速度快; 2、反应过程简单,副反应少; 3、可从酸碱平衡关系估计反应进行的程度; 4、滴定过程中[H+]发生改变,有多种指示剂
pH=pKa1 [H3PO4]=[H2PO4-] pH=pKa2 [H2PO4-]=[HPO42-] pH=pKa3 [HPO42-]=[PO43-]
由图可见:
pKa2»pKa1 H2PO4-占优势区域宽, 当[H2PO4-]达最大时, 其余型体的浓度极低;
pKa3»pKa2 HPO42-占优势区域宽, 当pH=9.9,δ2≈1
Ka
a
a A H3O aHA
Ka值越大,离解程度越大,给出质
子的能力越强,酸的酸性越强
碱的强度:用碱的离解常数Kb 来衡量
A- + H2O = HA + OH-
Kb
aHA
a OH
aA
Kb值越大,碱的碱性愈强,
得到质子的能力越强
共轭酸碱对的Ka与Kb的关系 一元弱酸、弱碱:
Ka

酸碱滴定法

酸碱滴定法

第四章酸碱滴定法本章主要讲授以下内容:§4—1酸碱滴定法的理论基础酸碱质子理论酸碱离解平衡共轭酸碱对的Ka和Kb的关系§4—2分布系数和分布曲线§4—3酸碱溶液pH值的计算质子条件:强酸(碱)溶液、一元弱酸(碱)溶液、多元酸(碱)溶液、两性物质溶液、缓冲溶液;根据质子条件计算P H值§4—4酸碱滴定终点指示方法指示剂法电位滴定法§4—5一元酸碱滴定强碱滴强酸的滴定曲线和pH突跃范围、Ka(Kb)和浓度对突跃范围的影响、弱酸(碱)被滴定的条件、指示剂的选择§4—6多元酸、混合酸和多元碱的滴定分步滴定的条件和指示剂的选择§4—7酸碱滴定应用示例§4—8酸碱标准溶液的配制和标定§4—9酸碱滴定结果计算示例本章主要掌握以下内容:1. 掌握酸碱滴定法的基本原理、指示剂的变色原理2. 熟练掌握分布系数、分布曲线、质子条件、滴定误差等基本概念,正确书写各种溶液的质子条件,并由质子条件正确计算pH 值。

3. 熟悉一元酸碱滴定的滴定曲线、pH 突跃影响因素,指示剂的选择原理,熟练计算滴定误差。

4. 了解多元酸、混合酸和多元碱的滴定曲线、滴定误差,掌握多元酸、碱、混合酸的分步滴定条件和指示剂的选择原则。

5. 熟练掌握酸碱滴定法结果计算§4—1 酸碱平衡的理论基础酸碱质子理论电离理论:电解质电离时所生成的阳离子全部是H +的是酸,离解时所生成的阴离子全部是OH -的是碱。

局限性:该理论只适用于水溶液,不适用于非水溶液,不能解释有的物质(如NH 3)不含有OH -,但却有碱性的事实。

酸碱质子理论(1923年,布朗斯台德提出):凡是能给出质子(H +)的物质是酸,凡是能接受质子的物质是碱,它们之间的关系是:例如:上式中HA C 是酸,它给出质子后,转化成A C -对于质子具有一定的亲和力,能接受质子,因而是一种碱。

共轭酸碱对:因一个质子的得失而互相转变的每一对酸碱,称为共轭酸碱对。

分析化学-第四章 酸碱滴定

分析化学-第四章 酸碱滴定
第四章 酸碱滴定法
1. 酸碱平衡理论基础复习 2. 当pH变化时酸碱存在形式的变化(分布曲线)(重点) 3. 酸碱溶液pH计算
酸碱滴定
4. 滴定终点指示办法 5. 一元酸碱滴定
6. 多元酸、碱滴定
(重点) (重点)
酸碱滴定 7. 酸碱滴定应用 的应用 8. ~9 示例
§4.1 酸碱平衡的理论基础
1 酸碱质子理论
7
例1:
试求 HPO42- 的 pKb2和 Kb2。
解:经查表可知 Ka2 = 6.3×10-8,即 pKa2 = 7.20
由于
Ka2·Kb2 = 10-14
所以
pKb2 = 14 - pKa2
= 14 - 7.20
= 6.80

Kb2=1.6×10 -7
&
8
§4.2 不同pH溶液中酸碱存在形式 的分布情况—分布曲线
以δ对pH作图,关系曲线叫分布曲线.
分布系数与溶液pH关系曲线的讨论:
基本原则: δ0 + δ1= 1 (1) [H+]>Ka, pH<pKa时, δ1>δ1(以HOAc为主);
(2) pH=pKa, [H+]=Ka时, δ0 = δ1= 0.5;
(3) [H+]<Ka, pH>pKa 时, δ1<δ0(以OAc- 为主)。
例:酸、碱在水中的解离过程:
NH3 + H2O
OH- + NH4+
HOAc + H2O
H3O+ + OAc-
2 酸碱解离平衡
一元弱酸的解离:HA + H2O
[H ][A ]
Ka HA

酸碱滴定法—酸碱滴定曲线及应用(分析化学课件)

酸碱滴定法—酸碱滴定曲线及应用(分析化学课件)
.
02
一元弱酸(碱)的滴定
0.10mol·L-1 NaOH滴定20.00mL 0.10mol·L-1 HAC
(Ka(HAc)=10-4.76, Ka(HA)=10-7.00)
用0.1 mol/LNaOH滴定相同浓度的 HAc:
pHsp为8.72 突 跃:pH7.74~9.70之间。 指示剂:酚酞
-0.1%时:
pH=4.30
3. sp时: [H+]=[OH-] pH=7.00
4. sp后:[OH-]=c(NaOH)(过量)
+0.1%时:
[H+]=2.0×10-10mol·L-1 pH=9.70
0.1000mol·L-1 NaOH滴定20.00mL 0.1000mol·L-1 HCl
NaOH mL
V2
NaCl+ H2O NaHCO3 V2
V1 第一计量点
V2
CO2 + H2O 第二计量点
小结
1. 酸碱指示剂: 了解作用原理, 影响因素, 掌握常用指示剂(MO, MR, PP)的 变色区间和变色点. 理论变色范围 pH=PKa±1
2. 酸碱滴定曲线和指示剂的选择: 强酸(碱)滴定、 一 元弱 酸(碱)滴定过程中pH计算, 重点是
Ka值对突跃范围的影响: 酸愈弱,Ka越小,突跃范围越小。
强酸滴定一元弱碱
用0.1 mol/LHCl滴定 相同浓度的NH3。
pHsp:5.28 突 跃:pH4.30~6.25之间。 指示剂:甲基红
03
多元酸和混合酸的滴定
多元酸的滴定
多元酸的滴定: 用等浓度NaOH滴定0.10 mol/L
H3PO4 pHsp1=4.70 甲基橙 pHsp2=9.66 酚酞 * CKa1≥10-8 准确的滴定, * 相邻两级Ka比值≥ 104, 分步滴定。
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5
一、 酸碱指示剂
例如:
HIn
K HIn [H ][In ] HIn
H+ +
In
式中,KHIn为指示剂的离解平衡常数,在一定温度下 为常数。
6
一、 酸碱指示剂
K HIn [H ][In ] HIn
[HIn] [H ] = K HIn [In ]
+
对上式两端同时取负对数,即得:
滴定分析法一直是中国药典原料药分析的 首选方法。根据滴定反应的类型可以分为 酸碱滴定法、氧化还原滴定法、配位滴定 法和沉淀滴定法。
1
第一节 酸碱滴定法
酸碱滴定法是以酸碱反应为基础的滴定分析方法。 本方法操作简便、准确度高,属于化学分析经典分 析法之一,可用于直接测定酸碱性物质和间接测定
能与酸碱间接反应的物质含量。
示剂变色最好由浅色变到深色。
13
一、 酸碱指示剂
(三)混合指示剂 混合指示剂具有变色范围窄,变色敏锐的特点。混合 指示剂有两种方法配制,一种是在某种指示剂中加入 一种惰性染料(惰性染料颜色不变)。另一种配制方
法是用两种或两种以上的指示剂按一定比例混合而成。
14
二、酸碱滴定类型与指示剂的选择
常见酸碱滴定类型:
2.滴定曲线的形状变化特点 3.滴定突跃★ 4. 指示剂的选择★ 5.影响滴定突跃的因素★
用量/(滴 /10ml溶 液) 1~2 1 1 1 1 1 1 1 1 1~3 1~2
1.65 3.25 3.45 4.10 4.90 5.10 7.30 7.40 8.00 9.10 10.0
பைடு நூலகம்11
一、 酸碱指示剂
(二)影响指示剂变色范围的因素 1 .温度 指示剂的变色范围与KHIn有关,KHIn与温 度有关,温度的改变,指示剂的变色范围也随之改 变。因此滴定应在室温下进行。
一、 酸碱指示剂
9
一、 酸碱指示剂
注:实际与理论的变色范围有差别,深色比浅色灵敏,指 示剂的变色范围越窄,指示变色越敏锐 例:
pKa 甲基橙 3.4 甲基红 5.1 酚酞 9.1 百里酚酞 10.0
理论范围 2.4~4.4 4.1~6.1 8.1~10.1 9.0~11.0
实际范围 3.1~4.4 4.4~6.2 8.0~10.0 9.4~10.6
2.溶剂 指示剂在不同溶剂中pKHIn不同,故变色范
围不同。
12
一、 酸碱指示剂
3.指示剂的用量:指示剂用量不宜过多或过少,因为过 多或过少时指示剂的颜色过深或过浅,导致变色不敏 锐,加之指示剂本身是弱酸或弱碱,也要消耗部分滴 定液,造成一定误差。
4.滴定程序:由浅色转为深色易被人眼辩认。因此,指
②当[HIn]/[ In-]的比值在小于或等于1/10,溶液pH≥pKHIn+1,此
时溶液只显指示剂碱式结构的颜色; ③当溶液中[HIn]/[ In-]为1时,看到的是酸式色与碱式色的混合色, 此时溶液的pH = pKHIn ,即称为指示剂的理论变色点。 由此可见,溶液的 pH在pKHIn-1到 pKHIn+1之间变化时,人眼才能 看到指示剂的颜色变化,即此范围称为指示剂的变色范围,用 pH = pKHIn±1 表示。
8
一、 酸碱指示剂
在一定温度下不同指示剂的pKHIn不同,所以各指示剂的
第一节概 述
变色范围也不同。根据理论推算,其为两个 pH单位。但实 课堂互动 验测得的指示剂的变色范围并不都是两个pH单位,而是略
有上下,这是由于人的眼睛对各种颜色的敏感程度不一样, 加上两种颜色相互掩盖,所以实际变色范围与理论值存在 有一定差别,因此指示剂的变色范围,应该由实验测定。
2
第一节 酸碱滴定法
一、 酸碱指示剂 (一)指示剂的变色原理和变色范围 一般是有机弱酸或有机弱碱,在水溶液中发生酸碱离解平 衡的同时,还发生结构互变异构平衡,生成具有不同颜色 的共轭酸碱对。当溶液的pH改变时,共轭酸碱对的平衡浓 度也随之变化,从而引起溶液颜色的变化。
3
一、 酸碱指示剂
常用酸碱指示剂的变色原理(以酚酞指示剂为例)
强碱强酸的相互滴定;
强碱滴定弱酸;强酸滴定弱碱;
强碱(酸)滴定多元酸(碱)
不同类型滴定在计量点附近溶液的pH 变化不同,即选择指
示剂就不同。
15
二、酸碱滴定类型与指示剂的选择
(一)强酸与强碱的滴定及指示剂的选择 现以NaOH(0.1000mol/L)滴定HCl(0.1000mol/L)20.00ml为例 1.滴定过程中pH的变化规律
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一、 酸碱指示剂
指示剂
百里酚蓝 甲基黄 甲基橙 溴酚蓝 溴甲酚绿 甲基红 溴百里酚 蓝 中性红 酚红 酚酞 百里酚酞
变色范围 (pH )
1.2~2.8 2.9~4.0 3.1~4.4 3.0~4.6 3.8~5.4 4.4~6.2 6.2~7.6 6.8~8.0 6.7~8.4 8.0~10 9.4~0.6
[HIn] pH = pKHIn-lg [In ]
[HIn]与[In-]的比值,仅决定于溶液中pH。当溶液pH发生改变时, [HIn]与[In-]的比值也随之改变,从而使溶液呈现不同的颜色。
7
一、 酸碱指示剂 ①当[HIn]/[ In-]的比值在大于或等于10,溶液pH≤pKHIn-1,此时溶 液只显指示剂酸式结构的颜色;
颜色 酸色 碱 色 红 红 红 黄 黄 红 黄 红 黄 无 无 黄 黄 黄 紫 蓝 黄 蓝 黄橙 红 红 蓝
pKHI
n
浓 度
0.1%的20%乙醇溶液 0.1%的90%乙醇溶液 0.05%的水溶液 0.1%的+20%乙醇溶液或其钠盐 的水溶液 0.1%的乙醇溶液 0.1%的60%乙醇溶液或其钠盐的 水溶液 0.1%的20%乙醇溶液或其钠盐的 水溶液 0.1%的60%乙醇溶液 0.1%的60%乙醇溶液或其钠盐的 水溶液 0.5%的90%乙醇溶液 0.1%的90%乙醇溶液
酚酞(PP)
HO OH O- O
OH OH COO


H+ pKa = 9.1
COO-
羟式(无色)
醌式(红色)
HIn
酸式 ( 无色 )
4
H
+
+
In
-
碱式 (红色 )
一、 酸碱指示剂
并不是溶液 pH 稍有变化或任意改变,都能引起 指示剂的颜色变化,因此,必须了解指示剂的颜 色变化与溶液pH变化之间的数量关系。现以弱酸 型指示剂为例讨论酸碱指示剂变色的pH范围。
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