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1、Chapter Six1 第六章第六章 酸堿平衡與酸堿滴定法酸堿平衡與酸堿滴定法 Chapter Six2 6.1 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 6.1.1 電解質(zhì)、電離度電解質(zhì)、電離度 電離度大小的影響因素:電離度大小的影響因素:濃度濃度 溫度溫度 電解質(zhì):在水溶液里或熔化狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔铩k娊赓|(zhì):在水溶液里或熔化狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔铩?強(qiáng)電解質(zhì):在水中幾乎全部解離強(qiáng)電解質(zhì):在水中幾乎全部解離 。 弱電解質(zhì):在水中僅部分解離弱電解質(zhì):在水中僅部分解離 。 100% 已解離的分子數(shù) 溶液中原有該弱電解質(zhì)分子總數(shù) 6.1.2 電離度(電離度() Chapter Six3 6.1.3 離子氛和離子
2、強(qiáng)度離子氛和離子強(qiáng)度 觀點(diǎn):觀點(diǎn):強(qiáng)電解質(zhì)在溶液中是完全電離的,但強(qiáng)電解質(zhì)在溶液中是完全電離的,但 是由于離子間的相互作用,每一個(gè)離子都受到相反是由于離子間的相互作用,每一個(gè)離子都受到相反 電荷離子的束縛,這種離子間的相互作用使溶液中電荷離子的束縛,這種離子間的相互作用使溶液中 的離子并不完全自由,其表現(xiàn)是:的離子并不完全自由,其表現(xiàn)是: 1923年,年,Debye 及及Hckel提出離子氛概念。提出離子氛概念。 溶液導(dǎo)電能力下降;溶液導(dǎo)電能力下降; 電離度下降;電離度下降; 依數(shù)性異常。依數(shù)性異常。 Chapter Six4 mi :溶液中第溶液中第i種離子的濃度,種離子的濃度, Zi:第第
3、i種離子的電荷種離子的電荷 離子強(qiáng)度離子強(qiáng)度 I 表示了離子在溶液中產(chǎn)生的電場(chǎng)表示了離子在溶液中產(chǎn)生的電場(chǎng) 強(qiáng)度的大小。強(qiáng)度的大小。 離子強(qiáng)度越大,正負(fù)離子間作用力越大。離子強(qiáng)度越大,正負(fù)離子間作用力越大。 )(2/1 2 iiZ mI 離子強(qiáng)度(離子強(qiáng)度( I ):): Chapter Six5 活度:活度:指有效濃度,即單位體積電解質(zhì)溶指有效濃度,即單位體積電解質(zhì)溶 液中表現(xiàn)出來(lái)的表觀離子有效濃度,即扣除了液中表現(xiàn)出來(lái)的表觀離子有效濃度,即扣除了 離子間相互作用的濃度。以離子間相互作用的濃度。以a(activity)表示。表示。 :活度系數(shù),稀溶液中,活度系數(shù),稀溶液中, Ka2 Ka3
4、HPO42- (aq) + H2O (l) PO43- (aq) + H3O+ (aq) 溶液中溶液中H3O+主要來(lái)自第一步解離平衡,主要來(lái)自第一步解離平衡, c(H3O+)的計(jì)算可按一元弱酸處理。的計(jì)算可按一元弱酸處理。 三級(jí)解離:三級(jí)解離: 3- -13 43 a334 2- 4 (PO) (H O ) (H PO )4.2 10 (HPO) cc K c Chapter Six30 PO43-(aq) + H2O(l) HPO42-(aq) + OH-(aq) wb1a3 KKK a3 w b1 K K K (2)共軛酸堿對(duì))共軛酸堿對(duì)Ka 、 Kb 的關(guān)系的關(guān)系 2- 4 b1 3-
5、4 (HPO) (OH ) (PO) cc K c Chapter Six31 - 24 b2 2- 4 (H PO ) (OH ) (HPO) cc K c HPO42- (aq) + H2O(l) H2PO4- (aq) + OH- (aq) H2PO42-(aq) + H2O(l) H3PO4(l)+ OH-(aq) wb2a2 KKK a2 w b2 K K K - 34 b3 - 24 (H PO ) (OH ) (H PO ) cc K c a1 w b3 K K K wb3a1 KKK Chapter Six32 (3)意義)意義 酸越強(qiáng),共軛堿就越弱酸越強(qiáng),共軛堿就越弱 H3P
6、O4 + H2O H2PO4- + H3O+ 較強(qiáng)酸 弱堿 HPO42- + H2O PO43- + H3O+ 弱酸 較強(qiáng)堿 已知已知 Ka1 ,可求共軛堿的,可求共軛堿的Kb3 已知已知Ka1 Ka2 Ka3 , 故多元酸按故多元酸按 一元酸處理一元酸處理 Chapter Six33 6.3.3 影響酸堿平衡的因素影響酸堿平衡的因素 以HAc為例,其解離度為 c 0 0 c-c c c 起始濃度/(molL-1) 平衡濃度/(molL-1) HAc(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + Ac(aq) 1. 濃度濃度稀釋定律稀釋定律 3 (H O ) 100%100% (HAc) c
7、 c 已解離的電解質(zhì)分子數(shù) 溶液中原電解質(zhì)分子數(shù) Chapter Six34 同理,一元弱堿的同理,一元弱堿的解離度:解離度: 得一元弱酸的得一元弱酸的解離度:解離度: a K c b K c -22 3 a (H O ) (Ac )() (HAc) (HAc)1 cccc K ccc 2 11, a Kc Chapter Six35 例:已知例:已知298K下下0.200molL-1氨水的解離度為氨水的解離度為 0.934%, ,計(jì)算溶液中計(jì)算溶液中OH-的濃度和氨的解的濃度和氨的解 離常數(shù)離常數(shù)Kb 。 c(OH-)=c(NH3) =0.200 0.934% =1.8710-3 molL-
8、1 解解:=c(OH-)/c(NH3)100%=0.934% 22 5 b 0.2(0.934%) 1.7710 1-10.934% c K Chapter Six36 在弱酸或弱堿溶液中,加入與其具有相同 離子的易溶強(qiáng)電解質(zhì),而使平衡向左移動(dòng),弱電 解質(zhì)的解離度降低的現(xiàn)象稱(chēng)為同離子效應(yīng)。 定義定義 (1)同離子效應(yīng))同離子效應(yīng) 2. 同離子效應(yīng)與鹽效應(yīng)同離子效應(yīng)與鹽效應(yīng) Chapter Six37 結(jié)果:Ac-濃度增大,平衡左移,HAc解離度減 小,酸性減弱,這就是同離子效應(yīng)。 HAc(aq) + H2O(l) H3O+(aq ) +Ac-(aq) 加入強(qiáng)電解質(zhì) NaAc(s) Na+(aq
9、) + Ac- (aq) H2O(l) 例如在平衡體系中 Chapter Six38 結(jié)果:NH4+濃度增大, 平衡左移, NH3解離 度減小,這也是同離子效應(yīng)。 NH3(aq) + H2O(l) NH4+(aq) + OH-(aq) NH4Cl(s) NH4+(aq) + Cl-(aq) H2O(l) 加入強(qiáng)電解質(zhì) 又如在平衡體系中 Chapter Six39 計(jì)算計(jì)算 比較在純0.10molL-1HAc和在0.10molL-1HAc 中加入NaAc晶體,使NaAc濃度為0.10molL-1時(shí)的 c(H3O+),并做出結(jié)論。 解:解:a. 純純0.10molL-1HAc a 1.3% K c
10、 5 1.76 10 0.10 Chapter Six40 b. 在在0.10molL-1HAc中加入中加入NaAc晶體晶體 起始濃度起始濃度/(molL-1) 0.1 0.1 平衡濃度平衡濃度/(molL-1) 0.1-x x 0.1+x HAc(aq)+H2O(l) H3O+(aq) +Ac-(aq) 0.018%100% 0.1 101.8 100% (HAc) )O(H 5 3 c c - 3 a (H O ) (Ac )(0.10) (HAc) (HAc) 0.10 ccxx K c x 0.1x0.10 x= Ka =1.810-5 c(H3O+)=1.810-5molL-1 Ch
11、apter Six41 例:例:在在0.10molL 1HCl溶液中通入 溶液中通入H2S至飽和,至飽和, 求溶液中求溶液中S2 的濃度。已知常溫常壓下飽和 的濃度。已知常溫常壓下飽和 H2S溶液的濃度為溶液的濃度為0.1molL 1。 。 2 7 HHS a1 H S 1.1 10 cc K c 2 13 HS a2 HS 1.3 10 cc K c H2S H + HS HS H + S2 解:解: Chapter Six42 22 22 2 20 HHSHSHS a1a2 H SH S HS 1.4 10 cccccc KK ccc 常溫常壓下,在飽和的常溫常壓下,在飽和的H2S水溶液中
12、,水溶液中,H 離子 離子 和和S2 離子的關(guān)系為: 離子的關(guān)系為: 2 2 21 a1a2H S S cc= KKc 2 H 1.410 H c SH2 c 2 S c cHCl 0.10molL1, 0.10molL1, 1.4 1019molL1 因?yàn)橐驗(yàn)?所以所以 因此,可以通過(guò)控制酸度來(lái)控制溶液中因此,可以通過(guò)控制酸度來(lái)控制溶液中S2-的濃的濃 度。度。 Chapter Six43 (2)鹽效應(yīng)鹽效應(yīng) 在弱酸或弱堿溶液中,加入不含相同離子 的易溶強(qiáng)電解質(zhì),而使平衡向右移動(dòng),弱電解質(zhì) 的解離度增大的現(xiàn)象稱(chēng)為鹽效應(yīng)。 定義: 原因: 易溶強(qiáng)電解質(zhì)的加入,溶液中離子強(qiáng)度增大, 使離子間相互
13、作用增強(qiáng)。 Chapter Six44 1. 1. 酸的濃度與酸度,堿的濃度與堿度酸的濃度與酸度,堿的濃度與堿度 酸的濃度與酸度酸的濃度與酸度:酸的濃度酸的濃度又叫酸的分析濃度,又叫酸的分析濃度, 指單位體積溶液中所含某種酸的物質(zhì)的量指單位體積溶液中所含某種酸的物質(zhì)的量 (mol),),包括未解離的和已解離的酸的濃度。包括未解離的和已解離的酸的濃度。 酸度酸度是指溶液中是指溶液中H+的濃度或活度,常用的濃度或活度,常用pH表示。表示。 堿的濃度與堿度堿的濃度與堿度:堿的濃度堿的濃度又叫堿的分析濃度,又叫堿的分析濃度, 指單位體積溶液中所含某種堿的物質(zhì)的量指單位體積溶液中所含某種堿的物質(zhì)的量 (
14、mol),),包括未解離的和已解離的堿的濃度。包括未解離的和已解離的堿的濃度。 堿度堿度是指溶液中是指溶液中OH-的濃度或活度,常用的濃度或活度,常用pOH表表 示。示。 Chapter Six45 溶液中某酸堿組分的平衡濃度占其總濃度的分?jǐn)?shù),溶液中某酸堿組分的平衡濃度占其總濃度的分?jǐn)?shù), 稱(chēng)為稱(chēng)為分布系數(shù)分布系數(shù),以,以 表示。分布系數(shù)取決于該酸堿表示。分布系數(shù)取決于該酸堿 物質(zhì)的性質(zhì)和溶液物質(zhì)的性質(zhì)和溶液H+濃度,與總濃度無(wú)關(guān)。濃度,與總濃度無(wú)關(guān)。 分布系數(shù)能定量說(shuō)明溶液中的各種酸堿組分的分分布系數(shù)能定量說(shuō)明溶液中的各種酸堿組分的分 布情況。通過(guò)分布系數(shù),可求得溶液中酸堿組分布情況。通過(guò)分布
15、系數(shù),可求得溶液中酸堿組分 的平衡濃度。的平衡濃度。 酸度對(duì)溶液中酸(或堿)的各種存在形式的分布酸度對(duì)溶液中酸(或堿)的各種存在形式的分布 的影響規(guī)律,對(duì)掌握反應(yīng)的條件具有指導(dǎo)意義。的影響規(guī)律,對(duì)掌握反應(yīng)的條件具有指導(dǎo)意義。 各種存在形式的分布系數(shù)的和等于各種存在形式的分布系數(shù)的和等于1 1。 2. 分布系數(shù)分布系數(shù) Chapter Six46 (1 1)一元酸溶液一元酸溶液 如如HAc:HAc,Ac- 3. 計(jì)算及分布圖計(jì)算及分布圖 HAc a HAcHAcH cHAcAcKH a Ac a KAcAc cHAcAcKH 1 HAc Ac Chapter Six47 * * Ac- Ac-隨
16、 隨pH的增高而增大,的增高而增大, HAc HAc隨 隨pH的增高而減小。的增高而減小。 * 當(dāng)當(dāng)pH=pKa(4.74)時(shí),時(shí), Ac- Ac- = HAc HAc =0.50, HAc與 與 Ac-各占一半;各占一半; * pHpKa, 主要存在形式是主要存在形式是Ac-。 *與與總濃度總濃度c無(wú)關(guān),是無(wú)關(guān),是pH和和 pKa的函數(shù)的函數(shù)。 HAc和和Ac- 與總濃度與總濃度c有關(guān)。有關(guān)。 Chapter Six48 (2 2)二元酸溶液二元酸溶液 如草酸:如草酸:H2C2O4, HC2O4- , ,C2O42 1 2 0 2 12 a H HKHKa Ka 1 1 1 2 12 a a
17、 KH HKHKa Ka 1 12 2 2 12 a Ka Ka HKHKa Ka 012 1 Chapter Six49 草酸的三種形式在不同草酸的三種形式在不同 pH時(shí)的分布圖時(shí)的分布圖。 l pHpKa1, 主要存在形式是主要存在形式是H2C2O4, lpKa1 pHpKa2, 主要存在形式是主要存在形式是C2O42 。 l當(dāng)當(dāng)pH=pKa1,0 0 =1 1 =0.50 當(dāng)當(dāng)pH=pKa2, , 1 1 = 2 2 =0.50 Chapter Six50 (3 3)多元酸溶液多元酸溶液 例如例如 磷酸:磷酸:H3PO4,H2PO4-1,HPO42-,PO43- 111 3 34 0 3
18、2 223 aaaaaa H POH cHKHK KHK K K 1 111 2 24 1 32 223 a aaaaaa KH H PO cHKHK KHK KK 1 111 2 2 4 2 32 223 aa aaaaaa K KH HPO cHKHK KHK K K 1 111 3 23 4 3 32 223 aaa aaaaaa K K K PO cHKHK KHK K K Chapter Six51 Chapter Six52 6.3.5 酸堿溶液酸堿溶液pH值的計(jì)算值的計(jì)算 1.一元弱酸一元弱酸(HA)的的c(H+)的計(jì)算的計(jì)算 HAc(aq)+H2O(l) H3O+(aq) +A
19、c-(aq) 起始濃度起始濃度/(mol.L-1) c 0 0 平衡濃度平衡濃度/(mol.L-1) c-c(H+) c(H+) c(Ac-) ()()()() ()() a c Hc Acc Hc Ac K c HAccc H 因?yàn)橐驗(yàn)閏(H+)= c(Ac-) ,所以所以 2 () () a cH K cc H Chapter Six53 2 4 () 2 aaa KKc K c H 近似式近似式 cKa20 Kw及及c/Ka400 () a c Hc K 最簡(jiǎn)式最簡(jiǎn)式 () aW c HKcK 精確式精確式 cKa20 Kw Chapter Six54 同理,對(duì)于同理,對(duì)于一元弱堿一元弱
20、堿 A最簡(jiǎn)式:最簡(jiǎn)式: (CKCKb b20K20Kw w及及C/KC/Kb b400400) B近似式:近似式: (CKCKb b20K20Kw w) () b c OHcK 2 4 () 2 bbb bKKC K c OH () wb c OHKcK Chapter Six55 例:計(jì)算例:計(jì)算298K時(shí)時(shí)0.10molL-1 HAc 溶液中溶液中 H3O+,Ac- HAc,OH- pH, (Ka =1.810-5)。 解:解: - 3 -5 -3-1 (H O )(Ac )() 0.1 1.8 10 1.3 10 (mol L ) a ccc HAc K c(HAc)=0.1-c(H3O
21、+)0.1(molL-1) CKa20Kw,C/Ka400 Chapter Six56 )L(mol107.7 101.3 101 )(OH 112- 3- -14 - c 1.3%100% 0.1 101.3 100% (HAc) )O(H 3- 3 c c pH = -lgc(H3O+)=2.89 Chapter Six57 2. 多元酸溶液的多元酸溶液的pH計(jì)算計(jì)算 以二元酸以二元酸(H2A)為例為例. 2 a 2 (H ) K c aaa 112 22 + 2 (H A)2(H A) c(H ) (H )(H ) KcKKc cc 質(zhì)子條件質(zhì)子條件: H+ = HA- + 2A2- +
22、 OH- 精確式精確式 若若 0.05, 可略可略. 以下與一元酸的計(jì)算方法相同以下與一元酸的計(jì)算方法相同.大部分多元酸均可按一元酸處理大部分多元酸均可按一元酸處理, 忽略第二步及以后各步的離解忽略第二步及以后各步的離解. 12 ()() a c HK c H A Chapter Six58 例:例:在室溫和在室溫和101.3kPa下,下,H2S飽和溶液的濃度約為飽和溶液的濃度約為 0.10mol.L-1,試計(jì)算,試計(jì)算H2S飽和溶液中飽和溶液中H+、HS-和和 S2-的濃度。的濃度。 解:因?yàn)榻猓阂驗(yàn)?13 2 1.3 10 a K 12aa KK 所以可以忽略第二級(jí)解離所以可以忽略第二級(jí)解
23、離 又因?yàn)橛忠驗(yàn)閏/Ka400,所以可用最簡(jiǎn)式計(jì)算所以可用最簡(jiǎn)式計(jì)算 741 1 ()0.10 1.1 101.05 10 (.) a c Hc Kmol L 41 ()()1.05 10 (.)c HSc Hmol L 2131 2 ()1.310(.) a c SKmol L 7 1 1.1 10 a K Chapter Six59 6.4 緩沖溶液緩沖溶液 6.4.1 定義定義 緩沖溶液緩沖溶液:能抵抗外來(lái)少量強(qiáng)酸或強(qiáng)堿或:能抵抗外來(lái)少量強(qiáng)酸或強(qiáng)堿或 稍加稀釋?zhuān)谷芤旱纳约酉♂專(zhuān)谷芤旱膒H基本不變的溶液?;静蛔兊娜芤?。 Chapter Six60 NH3 NH4+ PO43- H
24、PO42- HAc NaAc HCO3- CO32- H3PO4 H2PO4- 弱酸 共軛堿 弱堿 共軛酸 6.4.2 組成組成 多元酸的兩性物質(zhì)多元酸的兩性物質(zhì) 組成的共軛酸堿對(duì)組成的共軛酸堿對(duì) NaH2PO4Na2HPO4 Chapter Six61 由于存在大量Ac-,對(duì)平衡產(chǎn)生同離子效應(yīng), 平衡左移,HAc解離度減小。 緩沖溶液中存在了大量的抗酸成分和大量 的抗堿成分。 6.4.3 原理原理 少量少量 大量大量 加入強(qiáng)電解質(zhì) 在平衡體系中 HAc(aq)+H2O(l) H3O+(aq)+Ac-(aq) 大量大量 NaAc(s) Na+(aq) + Ac-(aq) H20(l) 大量大量
25、 Chapter Six62 3 a (H O ) (Ac ) (HAc) (HAc) cc K c 若在緩沖溶液中加入少量強(qiáng)酸HCl 溶液中的大量的Ac-與H+反應(yīng),生成解離度 很小的HAc。 HAc(aq)+H2O(l) H3O+(aq)+Ac-(aq) 結(jié)果:結(jié)果:c(Ac-)略有減小,c(HAc)略有增加,比 值基本不變,c(H3O+)基本不變,pH基 本不變。 移項(xiàng) 3a (HAc) (H O ) (HAc) (Ac ) c cK c Chapter Six63 HAc(aq)+H2O(l) H3O+(aq)+Ac-(aq) c(HAc)略有減少;c(Ac-)略有增加,比值基 本不變
26、;c(H3O+)基本不變, pH基本不變。 結(jié)果:結(jié)果: 若在緩沖溶液中加入少量強(qiáng)堿NaOH 3a (HAc) (H O ) (HAc) (Ac ) c cK c Chapter Six64 HAc(aq)+H2O(l) H3O+(l) + Ac-(aq) 6.4.4 計(jì)算計(jì)算 )(Ac (HAc) lgppH a c c K 由于由于HAc解離度很小解離度很小, 加之同離子效應(yīng)加之同離子效應(yīng),使使 HAc解離度更小解離度更小, 故故c(HAc), c(Ac-)可認(rèn)為是其原可認(rèn)為是其原 始濃度。始濃度。 3a (HAc) (H O ) (HAc) (Ac ) c cK c Chapter Si
27、x65 共軛堿) 酸) ( ( lgppH a c c K 共軛酸) 堿) ( ( lg p14pHor b c c K b ( pOHplg ( c K c 堿) 共軛酸) Chapter Six66 例:在例:在50mL的的0.15molL-1NH3, ,0.2mol L-1NH4Cl 緩沖溶液中緩沖溶液中,加入加入0.1mL、1.0mol L-1的的HCl。計(jì)算。計(jì)算 加入加入HCl溶液前后溶液的溶液前后溶液的pH各為多少?各為多少? )( )( lg p14pH b 共軛酸 堿 c c K 解解: 未加未加HCl c(堿) = c(NH3) = 0.15mol L-1 c(共軛酸) =
28、 c(NH4Cl) = 0.2molL-1 pH=14 - 4.74 - 0.12=9.14 Chapter Six67 加入加入HCl )L(mol002. 0 10.50 10. 000. 1 (HCl) 1 c 由于加入的HCl全部解離產(chǎn)生H+與緩沖溶液 中的NH3反應(yīng)生成同數(shù)量的NH4+ NH3 (aq) + H2O(l) NH4+ (aq)+ OH-(aq) 0.15 0.2 起始濃度起始濃度 /(molL-1) 平衡濃度平衡濃度 /(molL-1) 0.15-0.002 0.2 +0.002 11. 9 )( )( lgp14pH b 共軛酸 堿 c c K Chapter Six
29、68 衡量緩沖溶液的緩沖能力大小的 尺度稱(chēng)為緩沖容量。 6.4.5 緩沖能力緩沖能力(容量容量) 濃度:共軛酸堿的濃度要適當(dāng)?shù)拇螅?其緩沖能力才能足夠的大。 (2)影響因素)影響因素 )( )( lgppH a 共軛堿 酸 c c K (1)定義)定義 Chapter Six69 比值:緩沖組分的比值為11,才有最大的 緩沖能力,此時(shí)pH = pKa 。 有效緩沖范圍有效緩沖范圍 通常比值在1 10 10:1之間有足夠的緩沖能 力,此時(shí) )( )( lgppH a 共軛堿 酸 c c K pH = pKa 1 所以:緩沖溶液的pH應(yīng)在緩沖范圍內(nèi)且盡 可能接近緩沖溶液的pKa 。 最大緩沖容量最
30、大緩沖容量 Chapter Six70 常用的緩沖溶液常用的緩沖溶液 弱酸弱酸共軛堿共軛堿pKapH范圍范圍 鄰苯二甲酸鄰苯二甲酸氫鉀 2.881.93.9 醋酸醋酸鈉4.753.75.8 磷酸二氫鈉 磷酸氫二鈉7.206.28.2 氯化銨氨水9.25 8.310.2 磷酸氫二鈉磷酸鈉12.3 11.3 13.3 Chapter Six71 6.5.1 6.5 Chapter Six72 根據(jù)分析任務(wù)、分析對(duì)象、測(cè)定原理、操作方根據(jù)分析任務(wù)、分析對(duì)象、測(cè)定原理、操作方 法和具體要求的不同,分析方法可分為許多種類(lèi)。法和具體要求的不同,分析方法可分為許多種類(lèi)。 1 定性定性分析、分析、定量定量分析
31、和分析和結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析分析 2 無(wú)機(jī)無(wú)機(jī)分析和分析和有機(jī)有機(jī)分析分析 3 化學(xué)化學(xué)分析和分析和儀器儀器分析分析 4 常量常量分析、分析、半微量半微量分析和分析和微量微量分析分析 5 例行例行分析和分析和仲裁仲裁分析分析 Chapter Six73 6.5.3 定量分析的一般過(guò)程定量分析的一般過(guò)程 2. 分析結(jié)果的表示方法分析結(jié)果的表示方法 1. 定量分析的一般過(guò)程定量分析的一般過(guò)程 取樣取樣試樣預(yù)處理試樣預(yù)處理測(cè)定測(cè)定 分析結(jié)果的計(jì)算分析結(jié)果的計(jì)算 固體試樣固體試樣 wB=mB/mS 結(jié)果表示結(jié)果表示 液體試樣液體試樣 cB=nB/V 結(jié)果表示結(jié)果表示 mol.L-1 Chapter Six74
32、 6.5.4 * 滴定分析法滴定分析法又叫容量分析法。是將一種已知準(zhǔn)確濃又叫容量分析法。是將一種已知準(zhǔn)確濃 度的試劑溶液(標(biāo)準(zhǔn)溶液),滴加到被測(cè)物質(zhì)的溶度的試劑溶液(標(biāo)準(zhǔn)溶液),滴加到被測(cè)物質(zhì)的溶 液中,或者是將被測(cè)物質(zhì)的溶液滴加到標(biāo)準(zhǔn)溶液中,液中,或者是將被測(cè)物質(zhì)的溶液滴加到標(biāo)準(zhǔn)溶液中, 直到所加的試劑與被測(cè)物質(zhì)按化學(xué)計(jì)量定量反應(yīng)為直到所加的試劑與被測(cè)物質(zhì)按化學(xué)計(jì)量定量反應(yīng)為 止,然后根據(jù)試劑溶液的濃度和用量,計(jì)算被測(cè)物止,然后根據(jù)試劑溶液的濃度和用量,計(jì)算被測(cè)物 質(zhì)的含量。質(zhì)的含量。 1. 幾個(gè)基本概念幾個(gè)基本概念 Chapter Six75 滴定劑滴定劑:已知準(zhǔn)確濃度試劑溶液。已知準(zhǔn)確濃
33、度試劑溶液。 滴定滴定: 滴定劑從滴定管加到被測(cè)溶液中的過(guò)程。滴定劑從滴定管加到被測(cè)溶液中的過(guò)程。 化學(xué)計(jì)量點(diǎn)化學(xué)計(jì)量點(diǎn):標(biāo)準(zhǔn)溶液與被測(cè)物質(zhì)定量反應(yīng)完全時(shí),反應(yīng)達(dá)標(biāo)準(zhǔn)溶液與被測(cè)物質(zhì)定量反應(yīng)完全時(shí),反應(yīng)達(dá) 到了到了“計(jì)量點(diǎn)計(jì)量點(diǎn)”。 滴定終點(diǎn)滴定終點(diǎn):在滴定過(guò)程中,指示劑正好發(fā)生顏色變化的轉(zhuǎn)變?cè)诘味ㄟ^(guò)程中,指示劑正好發(fā)生顏色變化的轉(zhuǎn)變 點(diǎn)成為點(diǎn)成為“滴定終點(diǎn)滴定終點(diǎn)”。 終點(diǎn)誤差終點(diǎn)誤差:滴定終點(diǎn)與計(jì)量點(diǎn)不符合,而造成的分析誤差成滴定終點(diǎn)與計(jì)量點(diǎn)不符合,而造成的分析誤差成 為為“終點(diǎn)誤差終點(diǎn)誤差”。 Et 滴定分析通常用于測(cè)定滴定分析通常用于測(cè)定常量組分常量組分,即被測(cè)組分的含量一即被測(cè)組分的含
34、量一 般在般在1%以上。測(cè)定相對(duì)誤差小于以上。測(cè)定相對(duì)誤差小于0.2%。 簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確度高。簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確度高。 Chapter Six76 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液與待測(cè)物質(zhì)間反應(yīng)類(lèi)型的不同,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液與待測(cè)物質(zhì)間反應(yīng)類(lèi)型的不同, 滴定分析法為:滴定分析法為: 酸堿滴定酸堿滴定:H+ + OH-H2O 配位滴定配位滴定:Zn2+ + H2Y2- ZnY2- + 2H+ 氧化還原滴定氧化還原滴定: Cr2O72- + 6Fe2+14H+2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O 沉淀滴定沉淀滴定: Ag+ + Cl AgCl 2. 滴定分析方法:滴定分析方法: Chapter Six77 1. 必須
35、具有確定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系必須具有確定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系。即反應(yīng)按一定。即反應(yīng)按一定 的反應(yīng)方程式進(jìn)行,這是定量的基礎(chǔ)。的反應(yīng)方程式進(jìn)行,這是定量的基礎(chǔ)。 2. 反應(yīng)必須定量地進(jìn)行反應(yīng)必須定量地進(jìn)行, 達(dá)到達(dá)到99.9%以上。以上。 3.必須具有較快的反應(yīng)速度必須具有較快的反應(yīng)速度。對(duì)于速度較慢的。對(duì)于速度較慢的 反反 應(yīng),用加熱或加催化劑來(lái)加快反應(yīng)的進(jìn)行。應(yīng),用加熱或加催化劑來(lái)加快反應(yīng)的進(jìn)行。 4. 必須有適當(dāng)簡(jiǎn)便的方法確定終點(diǎn)必須有適當(dāng)簡(jiǎn)便的方法確定終點(diǎn)。 5. 共存物不干擾測(cè)定。共存物不干擾測(cè)定。 3. Chapter Six78 4.滴定方式滴定方式 Chapter Six79 Cr2O72-
36、 + 6- + 14H + 2Cr 3+ + 3I2 + 7H2O 2 + 2S2O32- 2 I- + - 置換滴定法置換滴定法:當(dāng)待測(cè)組分所參與的反應(yīng)不按一定反當(dāng)待測(cè)組分所參與的反應(yīng)不按一定反 應(yīng)式進(jìn)行或伴有副反應(yīng)時(shí),先用適當(dāng)試劑與待測(cè)組應(yīng)式進(jìn)行或伴有副反應(yīng)時(shí),先用適當(dāng)試劑與待測(cè)組 分反應(yīng),使其定量地置換為另一種物質(zhì),再用標(biāo)準(zhǔn)分反應(yīng),使其定量地置換為另一種物質(zhì),再用標(biāo)準(zhǔn) 溶液滴定這種物質(zhì),這種滴定方法稱(chēng)為置換滴定。溶液滴定這種物質(zhì),這種滴定方法稱(chēng)為置換滴定。 例如:硫代硫酸鈉與重鉻酸鉀的反應(yīng)例如:硫代硫酸鈉與重鉻酸鉀的反應(yīng) Chapter Six80 Ca2+ + C2O42- CaC2O
37、4 CaC2O4+ H2SO4 CaSO4+ H2C2O4 用用KMnO4測(cè)定測(cè)定H2C2O4 間接滴定法間接滴定法:不能與滴定劑直接起反應(yīng)的物質(zhì),:不能與滴定劑直接起反應(yīng)的物質(zhì), 有時(shí)可以通過(guò)另外的化學(xué)反應(yīng),以滴定法間接有時(shí)可以通過(guò)另外的化學(xué)反應(yīng),以滴定法間接 進(jìn)行滴定。進(jìn)行滴定。 例如:例如:Ca 2+ 的測(cè)定的測(cè)定 Chapter Six81 標(biāo)準(zhǔn)溶液:標(biāo)準(zhǔn)溶液:已知準(zhǔn)確濃度的溶液。已知準(zhǔn)確濃度的溶液。 配制法:直接法配制法:直接法 標(biāo)定法標(biāo)定法 基準(zhǔn)物質(zhì):基準(zhǔn)物質(zhì):能用于直接配制或標(biāo)定標(biāo)能用于直接配制或標(biāo)定標(biāo) 準(zhǔn)溶液的物質(zhì)。準(zhǔn)溶液的物質(zhì)。 6.4.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液和基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液和基準(zhǔn)物
38、質(zhì) Chapter Six82 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法 直接法:直接法: 準(zhǔn)確稱(chēng)取一定量基準(zhǔn)物質(zhì),溶解后配成一定體準(zhǔn)確稱(chēng)取一定量基準(zhǔn)物質(zhì),溶解后配成一定體 積的溶液,根據(jù)物質(zhì)的質(zhì)量和體積即可計(jì)算出該標(biāo)積的溶液,根據(jù)物質(zhì)的質(zhì)量和體積即可計(jì)算出該標(biāo) 準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確濃度。如準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確濃度。如K2Cr2O7的配制。的配制。 標(biāo)定法:標(biāo)定法: 很多物質(zhì)不能直接用來(lái)配制標(biāo)準(zhǔn)溶液,但可將很多物質(zhì)不能直接用來(lái)配制標(biāo)準(zhǔn)溶液,但可將 其先配制成一種近似于所需濃度的溶液,然后用基其先配制成一種近似于所需濃度的溶液,然后用基 準(zhǔn)物質(zhì)來(lái)標(biāo)定準(zhǔn)物質(zhì)來(lái)標(biāo)定(standardization)其準(zhǔn)確濃度。如其準(zhǔn)確
39、濃度。如 HCl 、NaOH等。等。 Chapter Six83 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表示方法標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表示方法 物質(zhì)的量濃度:物質(zhì)的量濃度:指溶液中含溶質(zhì)的物質(zhì)指溶液中含溶質(zhì)的物質(zhì) 的量除以溶液的體積。的量除以溶液的體積。 B = B/ V molL-1 表示物質(zhì)的量濃度時(shí)必須指明表示物質(zhì)的量濃度時(shí)必須指明基本單元基本單元。 基本單元的選擇以化學(xué)反應(yīng)為依據(jù)。基本單元的選擇以化學(xué)反應(yīng)為依據(jù)。 例如:例如:C(H2SO4)=0.1 molL-1 C( (2H2SO4)=0.05molL-1 C(1/2H2SO4)=0.2 molL-1 6.4.4 滴定分析法的計(jì)算滴定分析法的計(jì)算 Chapter
40、Six84 滴定度:滴定度:滴定度滴定度( (T) )有兩種表示方法,一種是以每有兩種表示方法,一種是以每 毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液中含有的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量表示,毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液中含有的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量表示,Ts; 另一種是以每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)?shù)谋粶y(cè)物質(zhì)的質(zhì)另一種是以每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)?shù)谋粶y(cè)物質(zhì)的質(zhì) 量來(lái)表示,量來(lái)表示,Tx/s。 若滴定反應(yīng)表示為若滴定反應(yīng)表示為 aA + bB P (滴定劑)(滴定劑) (被測(cè)物)(生成物)(被測(cè)物)(生成物) TB/A表示表示1.00mL A溶液相當(dāng)于溶液相當(dāng)于B B的質(zhì)量的質(zhì)量(g),即,即 / 1.00 1000 B AAB b TcM a Chapter Six85 計(jì)
41、算中常用的物理量計(jì)算中常用的物理量 物質(zhì)的量物質(zhì)的量(n):):?jiǎn)挝粸閱挝粸閙ol,其數(shù)值的大小取決于其數(shù)值的大小取決于 物質(zhì)的基本單元?;締卧梢允欠肿印⒃?、離物質(zhì)的基本單元?;締卧梢允欠肿印⒃?、離 子、電子及其它粒子,或是它們的特定組合。子、電子及其它粒子,或是它們的特定組合。 摩爾質(zhì)量摩爾質(zhì)量(M):):gmol-1。 物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度(C):):molL-1。 質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)():):待測(cè)組分在樣品中的含量,可以待測(cè)組分在樣品中的含量,可以 是百分?jǐn)?shù)或是百分?jǐn)?shù)或mgg-1。 質(zhì)量濃度質(zhì)量濃度():):?jiǎn)挝惑w積中某種物質(zhì)的質(zhì)量,可單位體積中某種物質(zhì)的質(zhì)量,可 是是gL
42、-1 、mgL-1等。等。 Chapter Six86 滴定劑與被測(cè)物質(zhì)之間的計(jì)量關(guān)系滴定劑與被測(cè)物質(zhì)之間的計(jì)量關(guān)系 可用可用“換算因素法換算因素法”和和“等物質(zhì)的量反應(yīng)規(guī)則等物質(zhì)的量反應(yīng)規(guī)則”。 換算因素法(換算因素法(b/t 或或t/b):):采用分子、原子或離采用分子、原子或離 子作為基本單元,而不采用粒子的特定組合作為基本子作為基本單元,而不采用粒子的特定組合作為基本 單元,根據(jù)被測(cè)物質(zhì)單元,根據(jù)被測(cè)物質(zhì)B與滴定劑與滴定劑T發(fā)生反應(yīng)時(shí)的化學(xué)計(jì)發(fā)生反應(yīng)時(shí)的化學(xué)計(jì) 量數(shù)確定量數(shù)確定B與與T的關(guān)系。適用于單一反應(yīng)。的關(guān)系。適用于單一反應(yīng)。 b B + t T = cC + d D B:T =
43、 b:t 所以所以 B = b/t T 或或 T = t/b B Chapter Six87 22 24422 52161028COMnOHCOMnH O 4 224 2 5 K M n O nn HCO 例如:在酸性溶液中,用例如:在酸性溶液中,用H2C2O4 作為作為 基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定 KMnO4溶液的濃度時(shí),滴定溶液的濃度時(shí),滴定 反應(yīng)為:反應(yīng)為: Chapter Six88 等物質(zhì)的量反應(yīng)規(guī)則等物質(zhì)的量反應(yīng)規(guī)則: 在滴定反應(yīng)中,待測(cè)物質(zhì)在滴定反應(yīng)中,待測(cè)物質(zhì)B與滴定劑與滴定劑 T反應(yīng)完全時(shí),消耗的兩反應(yīng)物特定基本反應(yīng)完全時(shí),消耗的兩反應(yīng)物特定基本 單元的物質(zhì)的量相等。適用于多步
44、反應(yīng)。單元的物質(zhì)的量相等。適用于多步反應(yīng)。 b B + t T = cC + d D 分別以分別以b B 和和 t T 作基本單元,作基本單元, 則則 (b B)( t T) Chapter Six89 OHICrHIOCr 22 32 72 732146 I-被被K2Cr2O7氧化為氧化為I2,I2又被又被Na2S2O3還原還原 為為I-。因此,實(shí)際上總反應(yīng)相當(dāng)于因此,實(shí)際上總反應(yīng)相當(dāng)于K2Cr2O7氧化了氧化了 Na2S2O3。K2Cr2O7與與Na2S2O3在反應(yīng)中的計(jì)量數(shù)在反應(yīng)中的計(jì)量數(shù) 為為1/6。 n(Na2S2O3)=6n(K2Cr2O7) 以以Na2S2O3為基本單元,則為基本
45、單元,則K2Cr2O7的基本單的基本單 元為元為 1/6 K2Cr2O7。故故 n(Na2S2O3)= n(1/6 K2Cr2O7)=6n(K2Cr2O7) 2 64 2 322 3663OSIOSI Chapter Six90 酸堿滴定法酸堿滴定法:是以酸堿中和反應(yīng)為基礎(chǔ):是以酸堿中和反應(yīng)為基礎(chǔ) 的滴定分析法,該法一般是用強(qiáng)酸或強(qiáng)的滴定分析法,該法一般是用強(qiáng)酸或強(qiáng) 堿作標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)測(cè)定被測(cè)物質(zhì)。堿作標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)測(cè)定被測(cè)物質(zhì)。 6.6 Chapter Six91 1. 酸堿指示劑的作用原理酸堿指示劑的作用原理 酸堿指示劑(酸堿指示劑(indicator)一般是弱的有機(jī)酸或一般是弱的有機(jī)酸或 有機(jī)堿
46、,它的酸式與其共軛堿式相比應(yīng)具有明有機(jī)堿,它的酸式與其共軛堿式相比應(yīng)具有明 顯不同的色調(diào)。當(dāng)溶液的顯不同的色調(diào)。當(dāng)溶液的pH改變時(shí),指示劑失改變時(shí),指示劑失 去質(zhì)子由酸式轉(zhuǎn)化為堿式,或得到質(zhì)子由堿式去質(zhì)子由酸式轉(zhuǎn)化為堿式,或得到質(zhì)子由堿式 轉(zhuǎn)化為酸式,由于結(jié)構(gòu)上的改變,引起了顏色轉(zhuǎn)化為酸式,由于結(jié)構(gòu)上的改變,引起了顏色 的變化。的變化。 6.6.1 酸堿指示劑酸堿指示劑 Chapter Six92 pH 3.1, ,酸式色,紅色;酸式色,紅色; pH 4.4, 堿式色,黃色;堿式色,黃色; pH 3.1-4.4,兩種形式共存,為混合色,橙色。兩種形式共存,為混合色,橙色。 甲基橙甲基橙(MO)
47、-雙色雙色 Chapter Six93 酚酞酚酞(PP) 單色在酸性溶液無(wú)色,在堿性單色在酸性溶液無(wú)色,在堿性 溶液中轉(zhuǎn)化為醌式后顯紅色。溶液中轉(zhuǎn)化為醌式后顯紅色。 C OHOH CO CO COO O H + +2 O 無(wú)色無(wú)色 紅色紅色 (內(nèi)酯式、酸式色內(nèi)酯式、酸式色) (醌式、堿式色醌式、堿式色) 甲基紅甲基紅(MR) 雙色雙色在酸性溶液紅色,在堿性在酸性溶液紅色,在堿性 溶液中顯黃色。溶液中顯黃色。 Chapter Six94 HIn = H+ + In- 酸式色酸式色 堿式色堿式色 1010,酸式色;,酸式色; 0.10.1,堿式色;,堿式色; =1=1, pH=pKa 理論變色點(diǎn),
48、酸堿式的混合色。理論變色點(diǎn),酸堿式的混合色。 理論變色范圍理論變色范圍 pH=pKa1 () ()() a Kc In c HInc H )( )( Inc HInc 2. 指示劑的變色范圍指示劑的變色范圍 Chapter Six95 常用的酸堿指示劑:常用的酸堿指示劑: 指示劑指示劑 變色范圍變色范圍 酸式色酸式色 堿式色堿式色 pKHIn MO 3.14.4 紅紅 黃黃 3.4 MR 4.46.2 紅紅 黃黃 5.0 PP 8.09.6 無(wú)無(wú) 紅紅 9.1 Chapter Six96 溫度溫度 pH 18 100 MO 3.14.4 2.53.7 PP 8.09.6 8.19.0 指示劑用
49、量:指示劑用量:雙色指示劑,指示劑用量不會(huì)影響雙色指示劑,指示劑用量不會(huì)影響 指示劑變色點(diǎn)的指示劑變色點(diǎn)的pH。但用量太多,帶來(lái)誤差。單但用量太多,帶來(lái)誤差。單 色指示劑,指示劑用量的多少對(duì)它的變色范圍是色指示劑,指示劑用量的多少對(duì)它的變色范圍是 有影響的,指示劑加入過(guò)多,終點(diǎn)提前。有影響的,指示劑加入過(guò)多,終點(diǎn)提前。 離子強(qiáng)度和溶劑的影響:離子強(qiáng)度和溶劑的影響:增加離子強(qiáng)度,指示劑增加離子強(qiáng)度,指示劑 的理論變色點(diǎn)變小。的理論變色點(diǎn)變小。 3. 影響因素影響因素 Chapter Six97 一類(lèi)同時(shí)使用兩種指示劑,利用彼此顏色之間的一類(lèi)同時(shí)使用兩種指示劑,利用彼此顏色之間的 互補(bǔ)作用,使變色
50、更加敏銳。如溴甲酚綠和甲基紅?;パa(bǔ)作用,使變色更加敏銳。如溴甲酚綠和甲基紅。 另一類(lèi)由指示劑與惰性染料(如亞甲基藍(lán),靛藍(lán)另一類(lèi)由指示劑與惰性染料(如亞甲基藍(lán),靛藍(lán) 二磺酸鈉)組成的,也是利用顏色的互補(bǔ)作用來(lái)提二磺酸鈉)組成的,也是利用顏色的互補(bǔ)作用來(lái)提 高變色的敏銳度。高變色的敏銳度。 需要將滴定終點(diǎn)限制在很窄的需要將滴定終點(diǎn)限制在很窄的pH范圍內(nèi),可采用范圍內(nèi),可采用 混合指示劑?;旌现甘緞?。 非混合指示劑,終點(diǎn)顏色變化約有非混合指示劑,終點(diǎn)顏色變化約有0.3pH的不確的不確 定度。用混合指示劑,有定度。用混合指示劑,有0.2pH的不確定度。的不確定度。 4. 混合指示劑混合指示劑 Chap
51、ter Six98 1. 基本概念基本概念 滴定曲線滴定曲線;以溶液的以溶液的pH為縱坐標(biāo),所滴入的滴為縱坐標(biāo),所滴入的滴 定劑的物質(zhì)的量或體積為橫坐標(biāo)作圖。定劑的物質(zhì)的量或體積為橫坐標(biāo)作圖。 滴定分?jǐn)?shù)或滴入百分率滴定分?jǐn)?shù)或滴入百分率;衡量滴定反應(yīng)進(jìn)行的衡量滴定反應(yīng)進(jìn)行的 程度。程度。 滴定滴定突躍范圍突躍范圍:在在0.999 至至1.001之間時(shí)的之間時(shí)的pH值。值。 指示劑的指示劑的 pKa應(yīng)落在突躍范圍內(nèi),此時(shí)滴定誤應(yīng)落在突躍范圍內(nèi),此時(shí)滴定誤 差在差在0.1%。 酸堿濃度通常為酸堿濃度通常為0.1 mol/L,且濃度應(yīng)接近。且濃度應(yīng)接近。 . 6.6.2 酸堿滴定曲線與指示劑的選擇酸堿
52、滴定曲線與指示劑的選擇 Chapter Six99 2 . 強(qiáng)酸堿滴定強(qiáng)酸堿滴定 0.10molL-1 NaOH滴定滴定20.00mL 0.10molL-1 HCl H+OH- =H2O Kt=1/Kw=1014.00 -0.1%時(shí)時(shí): pH=4.30 (2) 滴定開(kāi)始到計(jì)量點(diǎn)前滴定開(kāi)始到計(jì)量點(diǎn)前: c(H+)=c(HCl)(未中和未中和) (1) 滴定前滴定前:c(H+)=c(HCl)=0.1000molL-1 pH=1.00 ()()()() () ()() c HV Hc OHV OH c H V HV OH 51 20.00 0.1000 19.98 0.1000 ()5.0 10 2
53、0.00 19.98 c Hmol L Chapter Six100 (3)計(jì)量點(diǎn)時(shí))計(jì)量點(diǎn)時(shí):c(H+)=c(OH-) pH=7.00 (4) 計(jì)量點(diǎn)后計(jì)量點(diǎn)后:c(OH-)=c(NaOH)(過(guò)量過(guò)量) +0.1%時(shí)時(shí): c(H+)=2.010-10molL-1 pH=9.70 () ()() () () ()() c OH V OHc H V H c OH V HV OH 51 0.02 ()0.10005.0 10 40.02 c OHmol L Chapter Six101 0.1000molL-1 NaOH滴定滴定20.00mL 0.1000molL-1 HCl NaOH mL T%
54、 剩余剩余HCl mL 過(guò)量過(guò)量 NaOH pH 0.00020.01.00 18.0090.02.002.28 19.8099.00.203.00 19.9899.90.024.30 20.00100.00.000.007.00 20.02100.10.029.70 20.20101.00.2010.70 22.00110.02.0011.68 40.00200.020.0012.52 突突 躍躍 Chapter Six102 pH=7.00=7.00, 突躍范圍:突躍范圍: pH為為4.30-9.704.30-9.70; 指示劑:指示劑: pKa在突躍范圍內(nèi)在突躍范圍內(nèi)。 0.1000mo
55、lL 1NaOH滴定 滴定 0.1000molL 1HCl的滴定曲線 的滴定曲線 Chapter Six103 1 1mol/L, 突躍突躍3.310.7; 0.1 mol/L, 突躍突躍4.304.309.709.70; 0.01 mol/L, 突躍突躍5.38.7, 甲基紅,煮沸甲基紅,煮沸 溶液驅(qū)除溶液驅(qū)除CO2。 . 當(dāng)當(dāng)酸堿濃度酸堿濃度增大增大10倍時(shí),滴定突躍部分的倍時(shí),滴定突躍部分的pH變化范圍變化范圍 增加兩個(gè)增加兩個(gè)pH單位。單位。 不同濃度不同濃度NaOH滴定滴定 不同濃度不同濃度HCl的滴定曲線的滴定曲線 Chapter Six104 3. 一元弱酸(堿)的滴定一元弱酸(
56、堿)的滴定 (Ka(HAc)=10-4.76, Ka(HA)=10-7.00) NaOH mL %組成組成 pH HAc pH HA H+ 計(jì)算式計(jì)算式 00HA2.884.00 與滴定強(qiáng)酸的與滴定強(qiáng)酸的pH相同相同 10.0050.0HA+A-4.767.00 18.0090.0HA+A-5.717.95 19.8099.0HA+A-6.679.00 19.9699.8HA+A-7.469.56 19.9899.9HA+A-7.769.70 20.00100.0A-8.739.85 20.02100.1A-+OH-9.7010.00 20.04100.2A-+OH-10.0010.13 20
57、.20101.0A-+OH-10.7010.70 22.00110.0A-+OH-11.6811.68 + aa c(H )=K c + a - c(HA) c(H )= c(A ) K - b c(OH )=(A )K c (過(guò)量) - c(OH )= (NaOH)c -0.1%:pH=pKa+3 Chapter Six105 用用0.10.1 mol/LNaOH滴滴 定相同濃度的定相同濃度的HAc: 計(jì)量點(diǎn)計(jì)量點(diǎn)pH:8.72 突躍:突躍:pH7.749.70之間之間 指示劑:酚酞指示劑:酚酞 0.1000molL 1NaOH滴定 滴定 0.1000molL 1HAc的滴定曲線 的滴定曲線 Chapter Six106 Ka值對(duì)突躍范值對(duì)突躍范 圍的影響:圍的影響:酸愈酸愈 弱,弱,Ka越小,突越小,突 躍范圍越小。躍范圍越小。 0.1000molL 1NaOH滴定 滴定 0.1000molL 1各種強(qiáng)度酸的滴定曲線 各種強(qiáng)度酸的滴定曲線 準(zhǔn)確滴定的條件:準(zhǔn)確滴定的條件: CKa10-8 Chapter Six107 強(qiáng)酸滴定一元弱堿強(qiáng)酸滴定一元弱堿 用用0.1 mol/LHCl滴定滴定 相同濃度的相同濃度的NH3。 計(jì)量點(diǎn)計(jì)量點(diǎn)pH:5.28 突躍:突躍
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