大專分析化學(xué)-酸堿滴定法

1、酸堿滴定法無機及分析化學(xué) 任務(wù)一l用已知準(zhǔn)確濃度（用已知準(zhǔn)確濃度（0.1000mol/L）的）的NaOH溶液測出溶液測出HCl溶液的濃度？溶液的濃度？l問題一：問題一：NaOH遇到遇到HCl會發(fā)生什么反應(yīng)？會發(fā)生什么反應(yīng)？lNaOH+HCl=NaCl+H2OlOH- + H+ = H2OlNaOH與與HCl恰好完全反應(yīng)的一點稱為恰好完全反應(yīng)的一點稱為l化學(xué)計量點化學(xué)計量點任務(wù)一l問題二：如何利用上面這個反應(yīng)？問題二：如何利用上面這個反應(yīng)？l 可以取一定量的可以取一定量的HCl溶液放在錐形瓶中，將溶液放在錐形瓶中，將NaOH溶液溶液一滴一滴加入一滴一滴加入，直到二者完全反應(yīng)，通過記，直到二者完全

2、反應(yīng)，通過記錄消耗錄消耗NaOH的體積即可利用上述反應(yīng)求出的體積即可利用上述反應(yīng)求出HCl的的濃度。濃度。l NaOH + HCl =NaCl+H2Ol c(NaOH)*V(NaOH)=c(HCl)*V(HCl)任務(wù)一l問題三：如何找到加入的問題三：如何找到加入的NaOH與與HCl恰好恰好完全反應(yīng)的這一點？完全反應(yīng)的這一點？l滴定終點滴定終點l利用利用指示劑指示劑l隨著隨著NaOH的加入，溶液的的加入，溶液的pH值會增大。值會增大。在滴定終點附近，溶液在滴定終點附近，溶液pH有有突躍突躍，加入指，加入指示劑的溶液顏色會發(fā)生明顯變化。示劑的溶液顏色會發(fā)生明顯變化。1、意義：、意義： 表示溶液酸堿

3、性的強弱。表示溶液酸堿性的強弱。2、表示：、表示： 用用c(H+)的的負(fù)對數(shù)負(fù)對數(shù)來表示。來表示。pH= -lg c(H+)如如: c(H+)=110-7的溶液的溶液pH=7pOH= -lg c(OH-) 常溫下常溫下 pH+ pOH =14復(fù)習(xí)溶液的pHc(H+)和和c(OH-)可以表示溶液的酸堿性，但其值太小，可以表示溶液的酸堿性，但其值太小，書寫、使用不便書寫、使用不便+-(H )(OH )WccKH+ OH=WpppK復(fù)習(xí)指示劑l 當(dāng)溶液的某種性質(zhì)（當(dāng)溶液的某種性質(zhì)（pH值等）在一定范圍內(nèi)發(fā)生值等）在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化時，能夠通過自身顏變化時，能夠通過自身顏色改變體現(xiàn)這種變化的物色改變

4、體現(xiàn)這種變化的物質(zhì)質(zhì)指示劑發(fā)生顏色變化的指示劑發(fā)生顏色變化的pH值范圍叫做指示劑的變色值范圍叫做指示劑的變色范圍。范圍。酸式色、中間色、堿式色酸式色、中間色、堿式色復(fù)合指示劑復(fù)合指示劑pH1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14甲基橙紅色橙色黃色石蕊紅色紫色藍(lán)色酚酞無色淺紅色淺紅色紅色復(fù)習(xí)指示劑的變色范圍復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)基本概念基本概念滴定曲線（titration curve）：以溶液的pH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。滴定分?jǐn)?shù)（fraction titrated）或滴入百分率，衡量滴定反應(yīng)進(jìn)行的程度。突躍范圍（titration jump）：在0.99

5、9（99.9） 至1.001（100.1）之間時的pH值。指示劑的 pKa應(yīng)落在突躍范圍內(nèi)，此時滴定誤差在0.1%。指示劑與滴定終點指示劑與滴定終點*計算99.9，100.0，100.1時體系的pH值pHsp=7.00，突躍范圍：pH為4.30-9.70；指示劑：pKa在突躍范圍內(nèi)。sp：stoichiometric point 任務(wù)一的完成l準(zhǔn)備堿式滴定管，加入準(zhǔn)備堿式滴定管，加入NaOH溶液溶液l用用移液管移液管取一定量的取一定量的HCl溶液放入錐形瓶中溶液放入錐形瓶中l(wèi)在在錐形瓶中錐形瓶中加入指示劑加入指示劑l用用NaOH溶液滴定至指示劑變色溶液滴定至指示劑變色l記錄消耗記錄消耗NaOH

6、溶液的體積溶液的體積l計算計算HCl溶液的濃度溶液的濃度任務(wù)二l用已知準(zhǔn)確濃度（用已知準(zhǔn)確濃度（0.1000mol/L）的）的HCl溶溶液測出液測出NaOH溶液的濃度？溶液的濃度？l利用的基本反應(yīng)與任務(wù)一相同利用的基本反應(yīng)與任務(wù)一相同l完成任務(wù)的步驟也基本相同完成任務(wù)的步驟也基本相同l區(qū)別：區(qū)別：用用酸式酸式滴定管滴定管指示劑可以不同指示劑可以不同 用標(biāo)準(zhǔn)HCl滴定NaOH任務(wù)三l用已知準(zhǔn)確濃度（用已知準(zhǔn)確濃度（0.1000mol/L）的）的NaOH溶液測出溶液測出HAc溶液的濃度？溶液的濃度？l這個任務(wù)與測這個任務(wù)與測HCl溶液的濃度有何不同？溶液的濃度有何不同？lHCl屬于屬于強酸強酸，H

7、Ac屬于屬于弱酸弱酸弱酸的解離lHAc分子在水中存在著解離平衡分子在水中存在著解離平衡lHAc分子解離成分子解離成H+和和Ac-離子，這兩種離子離子，這兩種離子又能再結(jié)合成又能再結(jié)合成HAc分子分子電離平衡l逆、等、動、定、變逆、等、動、定、變l分子離解成離子和離子結(jié)合成分子的過程分子離解成離子和離子結(jié)合成分子的過程可逆可逆l達(dá)到平衡時二者的速率相等達(dá)到平衡時二者的速率相等l動態(tài)平衡動態(tài)平衡l達(dá)到平衡時體系中分子和各離子的濃度保達(dá)到平衡時體系中分子和各離子的濃度保持恒定持恒定l條件改變時平衡狀態(tài)會改變條件改變時平衡狀態(tài)會改變一元弱酸的解離常數(shù)一元弱酸弱堿的離解平衡l 對于水溶液中的一元弱酸對于

8、水溶液中的一元弱酸HA，有，有l(wèi) 同理，對于水溶液中的一元弱堿同理，對于水溶液中的一元弱堿BOH，有，有+-HAH +A+-+-(H )/(A )/(H ) (A )(HA)/(HA)accccccKcccKa：弱酸的離解常數(shù)，與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)：弱酸的離解常數(shù)，與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)+-+-+-bBOHB +OH(B )/(OH )/(B ) (OH )(BOH)/(BOH)ccccccKcccKb：弱堿的離解常數(shù)，與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)：弱堿的離解常數(shù)，與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)離解常數(shù)l離解常數(shù)的大小表示弱電解質(zhì)的離解程度離解常數(shù)的大小表示弱電解質(zhì)的離解程度lKa或或Kb越大，離解程度越

9、大，該弱電解越大，離解程度越大，該弱電解質(zhì)質(zhì)相對相對越強越強l10-2 Ka或或Kb10-3，中強電解質(zhì)，中強電解質(zhì)l10-4 Ka或或Kb，弱電解質(zhì)，弱電解質(zhì)l10-7 Ka或或Kb，極弱電解質(zhì)，極弱電解質(zhì)離解度l表示弱電解質(zhì)離解的程度表示弱電解質(zhì)離解的程度l除與溫度有關(guān)外，還與溶液濃度有關(guān)，使用除與溫度有關(guān)外，還與溶液濃度有關(guān)，使用時必須指出酸或堿的濃度時必須指出酸或堿的濃度l溫度、濃度相同的條件下，離解度越大，表溫度、濃度相同的條件下，離解度越大，表示該電解質(zhì)相對越強示該電解質(zhì)相對越強=100%已離解的弱電解質(zhì)濃度離解度弱電解質(zhì)的起始濃度任務(wù)三任務(wù)三 用0.1 mol/LNaOH滴定HA

10、c。pHsp為8.72突躍：pH7.749.70之間。指示劑：酚酞注意：只改變突躍，不注意：只改變突躍，不改變計量點！改變計量點！強堿滴定一元弱酸強堿滴定一元弱酸Ka值對突躍范圍的影響： 酸愈弱，Ka越小，突躍范圍越小。準(zhǔn)確滴定的判據(jù)810cKa任務(wù)四l用已知準(zhǔn)確濃度（用已知準(zhǔn)確濃度（0.1000mol/L）的）的HCl溶溶液測出液測出NH3H2O溶液的濃度？溶液的濃度？l這個任務(wù)與測這個任務(wù)與測NaOH溶液的濃度有何不同？溶液的濃度有何不同？lNaOH屬于屬于強堿強堿， NH3H2O屬于屬于弱堿弱堿l同樣存在解離平衡，滴定曲線與強酸滴定同樣存在解離平衡，滴定曲線與強酸滴定強堿不同強堿不同任務(wù)

11、四任務(wù)四強酸滴定一元弱堿 用0.1 mol/L HCl滴定NH3H2O。pHsp為5.28突躍：pH4.306.25之間。指示劑：甲基紅注意：同樣只改變突躍，不改變計量點！注意：同樣只改變突躍，不改變計量點！任務(wù)五l用已知準(zhǔn)確濃度（用已知準(zhǔn)確濃度（0.1000mol/L）的）的NaOH溶液測出溶液測出H3PO4溶液的濃度？溶液的濃度？l這個任務(wù)與測這個任務(wù)與測HAc溶液的濃度有何不同？溶液的濃度有何不同？lHAc屬于屬于一元一元弱酸，弱酸，H3PO4屬于屬于多元多元弱酸弱酸多元弱酸的離解平衡l分步離解，即分步離解，即H+逐次被離解下來。逐次被離解下來。l一般情況下只需要考慮第一級離解一般情況下只需要考慮第一級離解l多元弱酸中酸根的濃度很小多元弱酸中酸根的濃度很小+-2-+2-H SH +HSHSH +S+-3424-+2-2442-+3-44H POH +H POH POH +HPOHPOH +PO任務(wù)五任務(wù)五多元酸的滴定 用0.1000mol/L NaOH滴定H3PO4 pHsp1=4.70 甲基橙 pHsp2=9.66 酚酞 * * C CKa110-8 可準(zhǔn)確滴定， * 相鄰兩級Ka比值 105， 可分步滴定。任務(wù)六任務(wù)六 多元堿的滴定多元堿的滴定用HCl滴定Na2CO3pHsp1 =8.3 酚酞