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水溶液中的酸堿平衡酸堿指示劑酸堿滴定法的基本原理應(yīng)用與示例第三章 酸堿滴定法
水溶液中的酸堿平衡酸堿指示劑酸堿滴定法的基本原理應(yīng)用與示例11.酸堿平衡的理論基礎(chǔ)1.1酸堿電離理論酸——能電離出H+的物質(zhì)堿——能電離出OH-的物質(zhì)局限性:不能解釋不含OH-的堿性物質(zhì)1.2酸堿質(zhì)子理論酸——凡能給出質(zhì)子的物質(zhì)堿——凡能接受質(zhì)子的物質(zhì)1.酸堿平衡的理論基礎(chǔ)1.1酸堿電離理論2特點(diǎn):1)具有共軛性
2)具有相對(duì)性3)具有廣泛性A-+H+HA如:HCO3-既為酸,也為堿(兩性)如:H2O中性分子,既可為酸,也可為堿如:特點(diǎn):A-+H+HA如:HCO3-既為酸,也為堿(兩3舉例舉例4概念和關(guān)系式:(a)“共軛酸堿對(duì)”:因一個(gè)質(zhì)子的得失而互相轉(zhuǎn)變的每一對(duì)酸堿。(b)“酸堿半反應(yīng)”:各個(gè)共軛酸堿對(duì)的質(zhì)子得失反應(yīng)。
概念和關(guān)系式:(a)“共軛酸堿對(duì)”:因一個(gè)質(zhì)子的得失而5醋酸在水中的離解:半反應(yīng)2H++H2O(堿2)
H3O+(酸2)半反應(yīng)1HAc(酸1)Ac-(堿1)+H+HAc(酸1)+H2O(堿2)
H3O+(酸2)
+Ac-(堿1)
共軛酸堿對(duì)例如:弱酸、弱堿的離解以及鹽類(lèi)的水解等等。醋酸在水中的離解:半反應(yīng)2H++H2O(堿2)H3O+6氨在水中的離解:半反應(yīng)1NH3(堿1)+H+
NH4+(酸1)
半反應(yīng)2H2O(酸2)OH-(堿2)+H+
NH3(堿1)+H2O(酸2)
OH-(堿2)
+NH4+(酸1)
共軛酸堿對(duì)氨在水中的離解:半反應(yīng)1NH3(堿1)+H+NH4+(7(c)水的質(zhì)子自遞反應(yīng)及其常數(shù)水溶液中
H2O+H2OH3O++OH–水的離子積(3—1)(c)水的質(zhì)子自遞反應(yīng)及其常數(shù)水溶液中8HA+H2OH3O++A-(酸的離解常數(shù))A-+H2OOH-+HA(堿的離解常數(shù))(d)弱酸弱堿的離解常數(shù)
Ka,Kb注意變換的離解常數(shù):
HA+H2OH3O++9①酸堿的強(qiáng)弱取決于給出質(zhì)子或接受質(zhì)子能力的強(qiáng)弱。②共軛酸堿中,如果酸越容易給出電子,酸性越強(qiáng)其共軛堿的堿性就越弱。如:HClO4,HCl……③酸堿的離解常數(shù)Ka,Kb大小可以定量證明其強(qiáng)弱。1.3酸堿離解平衡的幾點(diǎn)結(jié)論①酸堿的強(qiáng)弱取決于給出質(zhì)子或接受質(zhì)子能力的強(qiáng)弱。1.10Ka↑,給質(zhì)子能力↑強(qiáng),酸的強(qiáng)度↑Kb↑,得質(zhì)子能力↑強(qiáng),堿的強(qiáng)度↑Ka?Kb=[H+][OH-]=Kw=10-14
(3—2)Ka↑,給質(zhì)子能力↑強(qiáng),酸的強(qiáng)度↑Ka?Kb=[H+][11注意:多元酸、堿的離解常數(shù)的Ka、Kb對(duì)應(yīng)關(guān)系H3PO4H2PO4-
+H+
Ka1Kb3
H2PO4-
HPO42-
+H+
Ka2Kb2
HPO42-
PO43-
+H+
Ka3Kb1注意:多元酸、堿的離解常數(shù)的Ka、Kb對(duì)應(yīng)關(guān)系H3PO412多元酸堿在水中逐級(jí)離解,強(qiáng)度逐級(jí)遞減多元酸堿在水中逐級(jí)離解,強(qiáng)度逐級(jí)遞減132.溶液中弱酸、弱堿組分的分布情況—分布曲線2.1基本概念(1)酸的濃度和酸度
酸度:是指溶液中H+的濃度,正確地說(shuō)是指H+的活度,常用pH值表示。
酸的濃度:(又稱(chēng)酸的分析濃度)它是指單位體積溶液中所含某種酸的物質(zhì)的量(mol),即總酸度,它包括未離解的酸的濃度。用“C”表示。2.溶液中弱酸、弱堿組分的分布情況—分布曲線2.1基本概14(2)平衡濃度在酸堿平衡體系中,通常存在于多種酸堿組分(或稱(chēng)存在形式),這些組分的濃度稱(chēng)為平衡濃度。(3)分布系數(shù)某一種存在形式的平衡濃度占總濃度的分?jǐn)?shù),用δ表示之。(2)平衡濃度(3)分布系數(shù)15(4)分布曲線分布系數(shù)δ與溶液pH值間的關(guān)系曲線稱(chēng)為分布曲線。
(4)分布曲線16例:HA總濃度為C,[HA]和[A-]代表它們的平衡濃度,δ1和δ0分別代表HA和A-的分布系數(shù)。2.2一元酸的分布曲線
HAA-+H+例:HA總濃度為C,[HA]和[A-]代表它們2.2一元酸的17∴
(3—3a)∴(3—3a)18(3—3b)(3—3b)19討論Ka一定時(shí),δHA和δA-與pH有關(guān)pH↓,δHA↑,δA-↓pH<pKa,HAc為主pH=pKa,[HAc]=[Ac-]pH>pKa時(shí),Ac-為主討論Ka一定時(shí),δHA和δA-與pH有關(guān)20例:計(jì)算pH=5.0時(shí),HOAc溶液(0.1000mol/L)中HOAc和OAc-的分布系數(shù)及平衡濃度解:例:計(jì)算pH=5.0時(shí),HOAc溶液(0.1000mol/L21水溶液中的酸堿平衡課件222.3多元酸溶液
H2C2O4HC2O4-+H+HC2O4-
C2O42-+H+(3—4a~c)2.3多元酸溶液H2C2O4HC23討論Ka一定時(shí),δ0,δ1和δ2與[H+]有關(guān)pH<pKa1,H2C2O4為主pH=pKa1,[H2C2O4]=[HC2O4-]pKa1<pH<pKa2,HC2O4-為主pH=pKa2,[HC2O4-]=[C2O42-]pH>pKa2,C2O42-為主討論Ka一定時(shí),δ0,δ1和δ2與[H+]有關(guān)24H3PO4H2PO4-+H+
H2PO4-
HPO42-
+H+
HPO42-
PO43-
+H+
(3—5a~d)H3PO4H2PO4-+H+25討論pH<pKa1,H3PO4為主pKa1<pH<pKa2,H2PO4-為主(寬)pH=pKa1,[H2PO4-]=[HPO42-]pKa2<pH<pKa3,HPO42-為主(寬)pH=pKa1,[HPO42-]=[PO43-]pH>pKa3,PO43-為主適合分步滴定討論pH<pKa1,H3PO4為主26討論:1)分析濃度和平衡濃度是相互聯(lián)系卻又完全不同的概念,兩者通過(guò)δ聯(lián)系起來(lái)2)對(duì)于任何酸堿性物質(zhì),滿(mǎn)足δ1+δ2
+δ3+------
+δn
=13)δ取決于Ka,Kb及[H+]的大小,與C無(wú)關(guān)4)δ大小能定量說(shuō)明某型體在溶液中的分布,由δ可求某型體的平衡濃度討論:1)分析濃度和平衡濃度是相互聯(lián)系卻又完全273.溶液中H+濃度的計(jì)算3.1質(zhì)子條件概念:按照酸堿質(zhì)子理論,酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是質(zhì)子的轉(zhuǎn)移,得質(zhì)子后的產(chǎn)物其得到質(zhì)子的量(mol)與失質(zhì)子后的產(chǎn)物失去質(zhì)子的量(mol)應(yīng)該相等,其數(shù)學(xué)表達(dá)式稱(chēng)為質(zhì)子平衡方程或質(zhì)子條件。求算原理:選擇溶液中大量存在的并與質(zhì)子轉(zhuǎn)移直接有關(guān)的酸堿組分作參考,以它們?yōu)樗疁?zhǔn),來(lái)考慮質(zhì)子的得失。這個(gè)水準(zhǔn)稱(chēng)為質(zhì)子參考水準(zhǔn)(零水準(zhǔn))。溶液中其它酸堿組分與它們相比較,質(zhì)子少了,就是失質(zhì)子產(chǎn)物,質(zhì)子多了,就是得質(zhì)子產(chǎn)物。
3.溶液中H+濃度的計(jì)算求算原理:選擇溶液中大28參考水準(zhǔn)物質(zhì)的選擇a.溶液中大量存在的b.參與質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)子條件式書(shū)寫(xiě)方法等式左邊——得質(zhì)子后產(chǎn)物等式右邊——失質(zhì)子后產(chǎn)物根據(jù)質(zhì)子得失相等原則列出質(zhì)子條件式參考水準(zhǔn)物質(zhì)的選擇29例1:Cmol/L的Na2CO3水溶液的質(zhì)子條件式
[H+]+[HCO3-]+2[H2CO3]=[OH-]
例2:Cmol/L的Na2HPO4的質(zhì)子條件式[H2PO4-]+2[H3PO4]+[H+]=[PO43-]+[OH-]
例3:Cmol/mL的NH4HCO3的質(zhì)子條件式[H+]+[H2CO3]=[CO32-]+[OH-]+[NH3]
例1:Cmol/L的Na2CO3水溶液的質(zhì)子條件式30小結(jié)C和[]iδ=[某種型體平衡濃度]/分析濃度δ=f(Ka,Kb,[H+]),與C無(wú)關(guān)δ1+δ2
+δ3+------
+δn
=1由δ定量說(shuō)明某型體在溶液中的分布,計(jì)算其平衡濃度寫(xiě)質(zhì)子條件式小結(jié)C和[]i寫(xiě)質(zhì)子條件式31
(1)求算[H+]的思路:首先:質(zhì)子條件其次:轉(zhuǎn)換為僅含[H+]和[HA]兩個(gè)未知數(shù)的關(guān)系式(2)求算過(guò)程
設(shè)一元弱酸HA溶液的總濃度為C(mol·L-1)一元弱酸HA的質(zhì)子條件為:(3—6)[H+]=[A-]+[OH-]
3.2一元弱酸(堿)溶液pH的計(jì)算(1)求算[H+]的思路:(3—6)[H+]=[A-]+32(3—7)(3—7)33將上式代入(3—7)式,整理后可以得到:一元弱酸溶液H+濃度的精確公式
(3—7a)將上式代入(3—7)式,整理后可以得到:一元弱酸溶液H+濃度34公式的簡(jiǎn)化:①若滿(mǎn)足C/Ka≥105,允許誤差為5%
(3—8)②若滿(mǎn)足C?Ka≥10Kw,允許誤差為5%
(3—9)公式的簡(jiǎn)化:(3—8)②若滿(mǎn)足C?Ka≥10Kw,允許35C/Ka≥105,C?Ka≥10Kw(3—10)最簡(jiǎn)式:兩個(gè)條件③若同時(shí)滿(mǎn)足一元弱堿?解題的思路C/Ka≥36例如:計(jì)算0.12mol?L-1的苯酚鈉水溶液的pH。(pKa=9.95)
在溶液中既起酸的作用又起堿的作用的物質(zhì)稱(chēng)為兩性物質(zhì),如多元酸的酸式鹽(如HCO3-),弱酸弱堿鹽(如NH4OAc)和氨基酸(如氨基乙酸)。以酸式鹽NaHA為例,設(shè)其濃度為cmol?L-1:3.3兩性物質(zhì)溶液pH的計(jì)算質(zhì)子條件:[H2A]+[H+]=[A2-]+[OH-]例如:計(jì)算0.12mol?L-1的苯酚鈉水溶液在溶液37代入質(zhì)子條件:[H2A]+[H+]=[A2-]+[OH-]代入質(zhì)子條件:38(3—11)(3—12)設(shè)[HA-]≈C,則(3—11)式轉(zhuǎn)換為:(3—11)(3—12)設(shè)[HA-]≈C,則(3—1139(3—12)式的簡(jiǎn)化:①若滿(mǎn)足C?Ka2≥10Kw
(3—13)②若滿(mǎn)足C?Ka2≥10Kw,C/Ka1≥10(3—14)最簡(jiǎn)式:(3—12)式的簡(jiǎn)化:①若滿(mǎn)足C?Ka2≥10Kw40對(duì)于弱酸弱堿鹽NH4+OAc-?廣義上講:Ka2對(duì)應(yīng)起酸作用組分的KaKa1對(duì)應(yīng)起堿作用組分共軛酸的Ka③若C/Ka1≥10(3—14a)對(duì)于弱酸弱堿鹽NH4+OAc-?廣義上講:Ka2對(duì)應(yīng)起41(1)強(qiáng)酸(2)二元弱酸3.4其他酸堿pH值計(jì)算質(zhì)子條件:(1)強(qiáng)酸(2)二元弱酸3.4其他酸堿pH值計(jì)算質(zhì)子條件:42(3)緩沖溶液pH值的計(jì)算緩沖溶液一般是由濃度較大的弱酸及其共軛堿組成。(3—23)(3)緩沖溶液pH值的計(jì)算緩沖溶液一般是由濃度較43
小結(jié):首先確定是哪種性質(zhì)的物質(zhì)(體系)。再判斷題目符合該物質(zhì)(H+)計(jì)算公式的哪一個(gè)條件。確定條件后,再代入相應(yīng)的公式計(jì)算計(jì)算弱堿、強(qiáng)堿等堿性物質(zhì)溶液的pH值時(shí)先計(jì)算pOH再計(jì)算pH值!小結(jié):444.酸堿指示劑酸堿指示劑的變色原理酸堿指示劑的變色范圍關(guān)于混合指示劑4.酸堿指示劑酸堿指示劑的變色原理454.1酸堿指示劑的變色原理(1)指示劑的特點(diǎn)a.弱的有機(jī)酸堿b.酸式體和堿式體顏色明顯不同→指示終點(diǎn)c.溶液pH變化→指示劑結(jié)構(gòu)改變→指示終點(diǎn)變化(2)常用酸堿指示劑的變色原理酸式體堿式體或堿式體酸式體
見(jiàn)插圖4.1酸堿指示劑的變色原理(1)指示劑的特點(diǎn)(2)46水溶液中的酸堿平衡課件474.2酸堿指示劑的變色范圍討論:Kin一定,[H+]決定比值大小,影響溶液顏色HInH++In-酸式體堿式體4.2酸堿指示劑的變色范圍討論:Kin一定,[H+]決定比481)[In-]/[HIn]10或pHpKin+1→堿式色2)[In-]/[HIn]1/10或pHpKin-1→酸式色3)1/10[In-]/[HIn]10或pKin-1pHpKin+1→酸堿式體混合色1)[In-]/[HIn]10或pH49指示劑理論變色點(diǎn)pH=pKin,[In-]=[HIn]指示劑理論變色范圍pH=pKin±1注:實(shí)際與理論的變色范圍有差別,深色比淺色靈敏指示劑的變色范圍越窄,指示變色越敏銳
熟記:pKa
理論范圍
實(shí)際范圍甲基橙3.42.4~4.43.1~4.4甲基紅5.14.1~6.14.4~6.2酚酞9.18.1~10.18.0~10.0百里酚酞10.09.0~11.09.4~10.6指示劑理論變色點(diǎn)pH=pKin,[In-]50×指示劑的用量
盡量少加,否則終點(diǎn)不敏銳
指示劑本身為弱酸堿,多加增大滴定誤差變色點(diǎn)pH取決于酸、堿式體濃度的比值,與CHIn無(wú)關(guān)變色點(diǎn)pH取決于CHIn;CHIn↑則pH↓,變色點(diǎn)酸移1)雙色指示劑:甲基橙2)單色指示劑:酚酞
例:50~100mL溶液中加入酚酞2~3滴,pH=9變色15~20滴,pH=8變色×指示劑的用量
盡量少加,否則終點(diǎn)不敏銳
514.3混合指示劑組成1.指示劑+惰性染料例:甲基橙+靛藍(lán)(紫色→綠色)2.兩種指示劑混合而成例:溴甲酚綠+甲基紅(酒紅色→綠色)特點(diǎn)變色敏銳;變色范圍窄4.3混合指示劑組成特點(diǎn)525.酸堿滴定法的基本原理強(qiáng)酸強(qiáng)堿的滴定一元弱酸(堿)的滴定多元酸(堿)的滴定5.酸堿滴定法的基本原理強(qiáng)酸強(qiáng)堿的滴定53在酸堿滴定中,最重要的是:(3)怎樣選擇最合適的指示劑確定終點(diǎn)(2)滴定過(guò)程中溶液pH值的變化情況(1)估計(jì)被測(cè)物質(zhì)能否準(zhǔn)確被滴定在酸堿滴定中,最重要的是:(3)怎樣選擇最合適的指示劑確定終545.1強(qiáng)酸(堿)滴定強(qiáng)堿(酸)
強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿H3O++OH-H2O+H2O滴定時(shí)的基本反應(yīng)為:(要求熟練書(shū)寫(xiě))包括:5.1強(qiáng)酸(堿)滴定強(qiáng)堿(酸)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸H3O++55強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸NaOH(0.1000mol/L)→HCl(0.1000mol/L,20.00mL)5.1.1滴定過(guò)程中pH值的變化(1)滴定前
V=0強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸NaOH(0.1000mol/L)→HCl(056(2)滴定開(kāi)始至化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前,溶液的酸度取決于剩余HCl的濃度,加入NaOH19.98mL(2)滴定開(kāi)始至化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前,溶液的酸度57續(xù)前(3)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí),已滴入NaOH溶液20.00ml,溶液呈中性。
(4)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)后,例如:加入NaOH20.02mL續(xù)前(3)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí),已滴入NaOH溶液20.00ml,溶585.1.2滴定曲線滴定開(kāi)始,強(qiáng)酸緩沖區(qū),⊿pH微小隨滴定進(jìn)行,HCl↓,⊿pH漸↑SP前后0.1%,⊿pH=5.4繼續(xù)滴NaOH,強(qiáng)堿緩沖區(qū),⊿pH↓5.1.2滴定曲線滴定開(kāi)始,強(qiáng)酸緩沖區(qū),⊿pH微小59續(xù)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸5.1.3滴定突躍
滴定突躍:化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前后±0.1%范圍內(nèi)pH的急劇變化,稱(chēng)為“滴定突躍”。滴定突躍范圍:滴定突躍所在的范圍
用途:利用滴定突躍指示終點(diǎn)。它是指示劑選擇的主要依據(jù),凡是指示劑的變色區(qū)間全部或部分在滴定突躍區(qū)間內(nèi)的指示劑都可用以指示終點(diǎn)。續(xù)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸5.1.3滴定突躍滴定突躍:化60續(xù)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸5.1.4影響滴定突躍的因素和指示劑的選擇影響因素:濃度酸堿濃度愈大,滴定突躍區(qū)間愈大。溶液濃度愈稀時(shí),滴定突躍區(qū)間愈小例:C↑10倍,⊿pH↑2個(gè)單位選擇原則:指示劑變色點(diǎn)pH處于滴定突躍范圍內(nèi)(指示劑變色范圍部分或全部落在滴定突躍范圍內(nèi))續(xù)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸5.1.4影響滴定突躍的因素和指示劑的選擇影61續(xù)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸討論甲基橙(3.1~4.4)**3.45甲基紅(4.4~6.2)**5.1酚酞(8.0~10.0)**9.11.0mol/LNaOH→1.0
mol/LHCl⊿pH=3.3~10.7選擇甲基橙,甲基紅,酚酞0.1mol/LlNaOH→0.1mol/LHCl⊿pH=4.3~9.7選擇甲基紅,酚酞,甲基橙(差)0.01mol/LNaOH→0.01mol/LHCl⊿pH=5.3~8.7選擇甲基紅,酚酞(差)續(xù)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸討論甲基橙(3.1~4.4)**3.451.62強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿0.1000mol/L
HCl標(biāo)液→0.1000mol/L的NaOH滴定曲線形狀類(lèi)似強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸,pH變化相反指示劑的選擇:甲基紅,酚酞強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿0.1000mol/LHCl標(biāo)液→0.10635.2強(qiáng)堿滴定弱酸NaOH(0.1000mol/L)→HOAc(0.1000mol/L,20.00mL)OH-+HAA-+H2O5.2.1滴定過(guò)程中pH值的變化(1)滴定前(2)滴定開(kāi)始至化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前:HOAc+NaOAc
(3)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí):HOAc→NaOAc(4)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)后:NaOH+NaOAc5.2強(qiáng)堿滴定弱酸NaOH(0.1000mol/L)→H64續(xù)強(qiáng)堿滴定弱酸5.2.2滴定曲線和指示劑的選擇指示劑的選擇:⊿pH=7.74~9.70,選堿性范圍變色的酚酞,百里酚酞
續(xù)強(qiáng)堿滴定弱酸5.2.2滴定曲線和指示劑的選擇指示劑的選擇65續(xù)強(qiáng)堿滴定弱酸5.2.3弱酸能被準(zhǔn)確滴定的判別式:C?Ka≥10-8續(xù)強(qiáng)堿滴定弱酸5.2.3弱酸能被準(zhǔn)確滴定的判別式:C?K66續(xù)強(qiáng)堿滴定弱酸討論C?Ka≥10-8
Ka↑,酸性↑,⊿pH↑Ka﹤10-9時(shí)無(wú)法準(zhǔn)確滴定C↓,⊿pH↓,滴定準(zhǔn)確性差續(xù)強(qiáng)堿滴定弱酸討論C?Ka≥10-8Ka↑,酸675.3強(qiáng)酸滴定弱堿HCl(0.1000mol/L)→NH3?H2O(0.1000mol/L,20.00mL)指示劑選擇:⊿pH=6.34~4.30,選甲基橙,甲基紅,溴甲酚綠弱堿能被準(zhǔn)確滴定的判別式:C?Kb≥10-8H3O++A-
HA+H2O
5.3強(qiáng)酸滴定弱堿HCl(0.1000mol/L)68續(xù)強(qiáng)酸滴定弱堿討論⊿pH=6.34~4.30選甲基橙,甲基紅續(xù)強(qiáng)酸滴定弱堿討論⊿pH=6.34~4.30695.4多元酸(堿)的滴定多元酸堿被準(zhǔn)確、分步滴定的判別式:Ca
?Kai≥10-8或Cb
?Kbi≥10-8
可以被準(zhǔn)確滴定Kai/Kai+1≥104或Kbi/Kbi+1≥104可以被分步滴定
5.4多元酸(堿)的滴定多元酸堿被準(zhǔn)確、分步滴定的70H3PO4H++H2PO4-
Ka1=10-2.12
H2PO4-
H++HPO42-
Ka2=10-7.21HPO42-
H++PO43-
Ka3=10-12.75.4.1多元酸的滴定NaOH(0.1000mol/L)→H3PO4
(0.1000mol/L,20.00mL)滴定的可行性判斷化學(xué)計(jì)量點(diǎn)pH值的計(jì)算和指示劑的選擇H3PO4H++H2PO4-71多元酸的滴定(1)滴定的可行性判斷Ca
?Ka1≥10-8且Ka1/Ka2>104
第一級(jí)能準(zhǔn)確、分步滴定
Ca
?Ka2≥10-8且Ka2/Ka3>104
第二級(jí)能準(zhǔn)確、分步滴定
Ca
?Ka3<10-8第三級(jí)不能被準(zhǔn)確滴定多元酸的滴定(1)滴定的可行性判斷Ca?Ka1≥10-72多元酸的滴定
(2)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)pH值的計(jì)算和指示劑的選擇(a)當(dāng)?shù)谝患?jí)H+被完全滴定后,溶液組成NaH2PO4兩性物質(zhì)(b)當(dāng)?shù)诙?jí)H+被完全滴定后,溶液組成Na2HPO4兩性物質(zhì)甲基橙,甲基紅
酚酞,百里酚酞
溴甲酚綠+甲基橙
酚酞+百里酚酞多元酸的滴定(2)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)pH值的計(jì)算和指示劑的選擇(a73討論:根據(jù)變色點(diǎn)pH選擇指示劑第一變色點(diǎn)pH=4.66選甲基橙,甲基紅溴甲酚綠+甲基橙
第二變色點(diǎn)pH=9.94選酚酞,百里酚酞酚酞+百里酚酞(3)滴定曲線討論:根據(jù)變色點(diǎn)pH選擇指示劑(3)滴定曲線74測(cè)定多元酸酸總量,滴定可行性的條件:Ca
?Kan≥10-8測(cè)定多元酸酸總量,滴定可行性的條件:755.4.2多元堿的滴定HCl(0.1000mol/L)→Na2CO3
(0.1000mol/L,20.00mL)CO32-+H+HCO3-Kb1=10-3.75HCO3
-+H+H2CO3Kb2=10-7.625.4.2多元堿的滴定HCl(0.1000mol/L)→C76多元堿的滴定(1)滴定可行性的判斷
Cb
?Kb1≥10-8且Kb1/Kb2≈104
第一級(jí)能被準(zhǔn)確、分步滴定Cb
?Kb2≥10-8
第二級(jí)能被準(zhǔn)確滴定多元堿的滴定(1)滴定可行性的判斷Cb?Kb1≥77多元堿的滴定(2)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)pH值的計(jì)算和指示劑的選擇(a)第一級(jí)CO32-被完全滴定后,溶液組成NaHCO3,兩性物質(zhì)最簡(jiǎn)式計(jì)算:pH=8.32(b)當(dāng)?shù)诙?jí)HCO3-被完全滴定后,溶液組成CO2+H2O(H2CO3飽和溶液,0.04mol/L)一元弱酸最簡(jiǎn)式pH=3.89酚酞
甲基橙
多元堿的滴定(2)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)pH值的計(jì)算和指示劑的選擇(a)78多元堿的滴定討論(重要)根據(jù)變色點(diǎn)pH選擇指示劑第一變色點(diǎn)pH=8.37選酚酞甲酚紅+百里酚蘭第二變色點(diǎn)pH=3.89選甲基橙多元堿的滴定討論(重要)根據(jù)變色點(diǎn)pH選擇指示劑796.酸堿溶液的配制與標(biāo)定
配制方法:間接法(HCl易揮發(fā),H2SO4易吸濕)標(biāo)定方法基準(zhǔn)物:
無(wú)水碳酸鈉
易吸濕,3000C干燥1小時(shí),干燥器中冷卻1:2反應(yīng)**pH3.9
硼砂
易風(fēng)化失水,濕度為60%密閉容器保存1:2反應(yīng)**pH5.1指示劑:甲基橙,甲基紅6.1酸標(biāo)準(zhǔn)溶液(濃度0.01~1mol/L)6.酸堿溶液的配制與標(biāo)定配制方法:間接法(80續(xù)酸堿溶液的配制與標(biāo)定6.2堿標(biāo)準(zhǔn)溶液配制方法:濃堿法(NaOH易吸收水和CO2)標(biāo)定方法基準(zhǔn)物鄰苯二甲酸氫鉀純凈,易保存,質(zhì)量大1:1反應(yīng)**pH5.4草酸穩(wěn)定1:2反應(yīng)**pH1.25**pH4.29指示劑:酚酞續(xù)酸堿溶液的配制與標(biāo)定6.2堿標(biāo)準(zhǔn)溶液配制方法:濃堿法817.酸堿滴定法的應(yīng)用示例
(要求掌握原理和方程式)過(guò)程:NaOHHCl/酚酞
NaClHCl/甲基橙-------Na2CO3V1NaHCO3V2H2O+CO27.酸堿滴定法的應(yīng)用示例過(guò)程:NaOHHCl82NaOH消耗HCl的體積為V1-V2Na2CO3消耗HCl的體積為2V2NaOH消耗HCl的體積為V1-V283水溶液中的酸堿平衡酸堿指示劑酸堿滴定法的基本原理應(yīng)用與示例第三章 酸堿滴定法
水溶液中的酸堿平衡酸堿指示劑酸堿滴定法的基本原理應(yīng)用與示例841.酸堿平衡的理論基礎(chǔ)1.1酸堿電離理論酸——能電離出H+的物質(zhì)堿——能電離出OH-的物質(zhì)局限性:不能解釋不含OH-的堿性物質(zhì)1.2酸堿質(zhì)子理論酸——凡能給出質(zhì)子的物質(zhì)堿——凡能接受質(zhì)子的物質(zhì)1.酸堿平衡的理論基礎(chǔ)1.1酸堿電離理論85特點(diǎn):1)具有共軛性
2)具有相對(duì)性3)具有廣泛性A-+H+HA如:HCO3-既為酸,也為堿(兩性)如:H2O中性分子,既可為酸,也可為堿如:特點(diǎn):A-+H+HA如:HCO3-既為酸,也為堿(兩86舉例舉例87概念和關(guān)系式:(a)“共軛酸堿對(duì)”:因一個(gè)質(zhì)子的得失而互相轉(zhuǎn)變的每一對(duì)酸堿。(b)“酸堿半反應(yīng)”:各個(gè)共軛酸堿對(duì)的質(zhì)子得失反應(yīng)。
概念和關(guān)系式:(a)“共軛酸堿對(duì)”:因一個(gè)質(zhì)子的得失而88醋酸在水中的離解:半反應(yīng)2H++H2O(堿2)
H3O+(酸2)半反應(yīng)1HAc(酸1)Ac-(堿1)+H+HAc(酸1)+H2O(堿2)
H3O+(酸2)
+Ac-(堿1)
共軛酸堿對(duì)例如:弱酸、弱堿的離解以及鹽類(lèi)的水解等等。醋酸在水中的離解:半反應(yīng)2H++H2O(堿2)H3O+89氨在水中的離解:半反應(yīng)1NH3(堿1)+H+
NH4+(酸1)
半反應(yīng)2H2O(酸2)OH-(堿2)+H+
NH3(堿1)+H2O(酸2)
OH-(堿2)
+NH4+(酸1)
共軛酸堿對(duì)氨在水中的離解:半反應(yīng)1NH3(堿1)+H+NH4+(90(c)水的質(zhì)子自遞反應(yīng)及其常數(shù)水溶液中
H2O+H2OH3O++OH–水的離子積(3—1)(c)水的質(zhì)子自遞反應(yīng)及其常數(shù)水溶液中91HA+H2OH3O++A-(酸的離解常數(shù))A-+H2OOH-+HA(堿的離解常數(shù))(d)弱酸弱堿的離解常數(shù)
Ka,Kb注意變換的離解常數(shù):
HA+H2OH3O++92①酸堿的強(qiáng)弱取決于給出質(zhì)子或接受質(zhì)子能力的強(qiáng)弱。②共軛酸堿中,如果酸越容易給出電子,酸性越強(qiáng)其共軛堿的堿性就越弱。如:HClO4,HCl……③酸堿的離解常數(shù)Ka,Kb大小可以定量證明其強(qiáng)弱。1.3酸堿離解平衡的幾點(diǎn)結(jié)論①酸堿的強(qiáng)弱取決于給出質(zhì)子或接受質(zhì)子能力的強(qiáng)弱。1.93Ka↑,給質(zhì)子能力↑強(qiáng),酸的強(qiáng)度↑Kb↑,得質(zhì)子能力↑強(qiáng),堿的強(qiáng)度↑Ka?Kb=[H+][OH-]=Kw=10-14
(3—2)Ka↑,給質(zhì)子能力↑強(qiáng),酸的強(qiáng)度↑Ka?Kb=[H+][94注意:多元酸、堿的離解常數(shù)的Ka、Kb對(duì)應(yīng)關(guān)系H3PO4H2PO4-
+H+
Ka1Kb3
H2PO4-
HPO42-
+H+
Ka2Kb2
HPO42-
PO43-
+H+
Ka3Kb1注意:多元酸、堿的離解常數(shù)的Ka、Kb對(duì)應(yīng)關(guān)系H3PO495多元酸堿在水中逐級(jí)離解,強(qiáng)度逐級(jí)遞減多元酸堿在水中逐級(jí)離解,強(qiáng)度逐級(jí)遞減962.溶液中弱酸、弱堿組分的分布情況—分布曲線2.1基本概念(1)酸的濃度和酸度
酸度:是指溶液中H+的濃度,正確地說(shuō)是指H+的活度,常用pH值表示。
酸的濃度:(又稱(chēng)酸的分析濃度)它是指單位體積溶液中所含某種酸的物質(zhì)的量(mol),即總酸度,它包括未離解的酸的濃度。用“C”表示。2.溶液中弱酸、弱堿組分的分布情況—分布曲線2.1基本概97(2)平衡濃度在酸堿平衡體系中,通常存在于多種酸堿組分(或稱(chēng)存在形式),這些組分的濃度稱(chēng)為平衡濃度。(3)分布系數(shù)某一種存在形式的平衡濃度占總濃度的分?jǐn)?shù),用δ表示之。(2)平衡濃度(3)分布系數(shù)98(4)分布曲線分布系數(shù)δ與溶液pH值間的關(guān)系曲線稱(chēng)為分布曲線。
(4)分布曲線99例:HA總濃度為C,[HA]和[A-]代表它們的平衡濃度,δ1和δ0分別代表HA和A-的分布系數(shù)。2.2一元酸的分布曲線
HAA-+H+例:HA總濃度為C,[HA]和[A-]代表它們2.2一元酸的100∴
(3—3a)∴(3—3a)101(3—3b)(3—3b)102討論Ka一定時(shí),δHA和δA-與pH有關(guān)pH↓,δHA↑,δA-↓pH<pKa,HAc為主pH=pKa,[HAc]=[Ac-]pH>pKa時(shí),Ac-為主討論Ka一定時(shí),δHA和δA-與pH有關(guān)103例:計(jì)算pH=5.0時(shí),HOAc溶液(0.1000mol/L)中HOAc和OAc-的分布系數(shù)及平衡濃度解:例:計(jì)算pH=5.0時(shí),HOAc溶液(0.1000mol/L104水溶液中的酸堿平衡課件1052.3多元酸溶液
H2C2O4HC2O4-+H+HC2O4-
C2O42-+H+(3—4a~c)2.3多元酸溶液H2C2O4HC106討論Ka一定時(shí),δ0,δ1和δ2與[H+]有關(guān)pH<pKa1,H2C2O4為主pH=pKa1,[H2C2O4]=[HC2O4-]pKa1<pH<pKa2,HC2O4-為主pH=pKa2,[HC2O4-]=[C2O42-]pH>pKa2,C2O42-為主討論Ka一定時(shí),δ0,δ1和δ2與[H+]有關(guān)107H3PO4H2PO4-+H+
H2PO4-
HPO42-
+H+
HPO42-
PO43-
+H+
(3—5a~d)H3PO4H2PO4-+H+108討論pH<pKa1,H3PO4為主pKa1<pH<pKa2,H2PO4-為主(寬)pH=pKa1,[H2PO4-]=[HPO42-]pKa2<pH<pKa3,HPO42-為主(寬)pH=pKa1,[HPO42-]=[PO43-]pH>pKa3,PO43-為主適合分步滴定討論pH<pKa1,H3PO4為主109討論:1)分析濃度和平衡濃度是相互聯(lián)系卻又完全不同的概念,兩者通過(guò)δ聯(lián)系起來(lái)2)對(duì)于任何酸堿性物質(zhì),滿(mǎn)足δ1+δ2
+δ3+------
+δn
=13)δ取決于Ka,Kb及[H+]的大小,與C無(wú)關(guān)4)δ大小能定量說(shuō)明某型體在溶液中的分布,由δ可求某型體的平衡濃度討論:1)分析濃度和平衡濃度是相互聯(lián)系卻又完全1103.溶液中H+濃度的計(jì)算3.1質(zhì)子條件概念:按照酸堿質(zhì)子理論,酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是質(zhì)子的轉(zhuǎn)移,得質(zhì)子后的產(chǎn)物其得到質(zhì)子的量(mol)與失質(zhì)子后的產(chǎn)物失去質(zhì)子的量(mol)應(yīng)該相等,其數(shù)學(xué)表達(dá)式稱(chēng)為質(zhì)子平衡方程或質(zhì)子條件。求算原理:選擇溶液中大量存在的并與質(zhì)子轉(zhuǎn)移直接有關(guān)的酸堿組分作參考,以它們?yōu)樗疁?zhǔn),來(lái)考慮質(zhì)子的得失。這個(gè)水準(zhǔn)稱(chēng)為質(zhì)子參考水準(zhǔn)(零水準(zhǔn))。溶液中其它酸堿組分與它們相比較,質(zhì)子少了,就是失質(zhì)子產(chǎn)物,質(zhì)子多了,就是得質(zhì)子產(chǎn)物。
3.溶液中H+濃度的計(jì)算求算原理:選擇溶液中大111參考水準(zhǔn)物質(zhì)的選擇a.溶液中大量存在的b.參與質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)子條件式書(shū)寫(xiě)方法等式左邊——得質(zhì)子后產(chǎn)物等式右邊——失質(zhì)子后產(chǎn)物根據(jù)質(zhì)子得失相等原則列出質(zhì)子條件式參考水準(zhǔn)物質(zhì)的選擇112例1:Cmol/L的Na2CO3水溶液的質(zhì)子條件式
[H+]+[HCO3-]+2[H2CO3]=[OH-]
例2:Cmol/L的Na2HPO4的質(zhì)子條件式[H2PO4-]+2[H3PO4]+[H+]=[PO43-]+[OH-]
例3:Cmol/mL的NH4HCO3的質(zhì)子條件式[H+]+[H2CO3]=[CO32-]+[OH-]+[NH3]
例1:Cmol/L的Na2CO3水溶液的質(zhì)子條件式113小結(jié)C和[]iδ=[某種型體平衡濃度]/分析濃度δ=f(Ka,Kb,[H+]),與C無(wú)關(guān)δ1+δ2
+δ3+------
+δn
=1由δ定量說(shuō)明某型體在溶液中的分布,計(jì)算其平衡濃度寫(xiě)質(zhì)子條件式小結(jié)C和[]i寫(xiě)質(zhì)子條件式114
(1)求算[H+]的思路:首先:質(zhì)子條件其次:轉(zhuǎn)換為僅含[H+]和[HA]兩個(gè)未知數(shù)的關(guān)系式(2)求算過(guò)程
設(shè)一元弱酸HA溶液的總濃度為C(mol·L-1)一元弱酸HA的質(zhì)子條件為:(3—6)[H+]=[A-]+[OH-]
3.2一元弱酸(堿)溶液pH的計(jì)算(1)求算[H+]的思路:(3—6)[H+]=[A-]+115(3—7)(3—7)116將上式代入(3—7)式,整理后可以得到:一元弱酸溶液H+濃度的精確公式
(3—7a)將上式代入(3—7)式,整理后可以得到:一元弱酸溶液H+濃度117公式的簡(jiǎn)化:①若滿(mǎn)足C/Ka≥105,允許誤差為5%
(3—8)②若滿(mǎn)足C?Ka≥10Kw,允許誤差為5%
(3—9)公式的簡(jiǎn)化:(3—8)②若滿(mǎn)足C?Ka≥10Kw,允許118C/Ka≥105,C?Ka≥10Kw(3—10)最簡(jiǎn)式:兩個(gè)條件③若同時(shí)滿(mǎn)足一元弱堿?解題的思路C/Ka≥119例如:計(jì)算0.12mol?L-1的苯酚鈉水溶液的pH。(pKa=9.95)
在溶液中既起酸的作用又起堿的作用的物質(zhì)稱(chēng)為兩性物質(zhì),如多元酸的酸式鹽(如HCO3-),弱酸弱堿鹽(如NH4OAc)和氨基酸(如氨基乙酸)。以酸式鹽NaHA為例,設(shè)其濃度為cmol?L-1:3.3兩性物質(zhì)溶液pH的計(jì)算質(zhì)子條件:[H2A]+[H+]=[A2-]+[OH-]例如:計(jì)算0.12mol?L-1的苯酚鈉水溶液在溶液120代入質(zhì)子條件:[H2A]+[H+]=[A2-]+[OH-]代入質(zhì)子條件:121(3—11)(3—12)設(shè)[HA-]≈C,則(3—11)式轉(zhuǎn)換為:(3—11)(3—12)設(shè)[HA-]≈C,則(3—11122(3—12)式的簡(jiǎn)化:①若滿(mǎn)足C?Ka2≥10Kw
(3—13)②若滿(mǎn)足C?Ka2≥10Kw,C/Ka1≥10(3—14)最簡(jiǎn)式:(3—12)式的簡(jiǎn)化:①若滿(mǎn)足C?Ka2≥10Kw123對(duì)于弱酸弱堿鹽NH4+OAc-?廣義上講:Ka2對(duì)應(yīng)起酸作用組分的KaKa1對(duì)應(yīng)起堿作用組分共軛酸的Ka③若C/Ka1≥10(3—14a)對(duì)于弱酸弱堿鹽NH4+OAc-?廣義上講:Ka2對(duì)應(yīng)起124(1)強(qiáng)酸(2)二元弱酸3.4其他酸堿pH值計(jì)算質(zhì)子條件:(1)強(qiáng)酸(2)二元弱酸3.4其他酸堿pH值計(jì)算質(zhì)子條件:125(3)緩沖溶液pH值的計(jì)算緩沖溶液一般是由濃度較大的弱酸及其共軛堿組成。(3—23)(3)緩沖溶液pH值的計(jì)算緩沖溶液一般是由濃度較126
小結(jié):首先確定是哪種性質(zhì)的物質(zhì)(體系)。再判斷題目符合該物質(zhì)(H+)計(jì)算公式的哪一個(gè)條件。確定條件后,再代入相應(yīng)的公式計(jì)算計(jì)算弱堿、強(qiáng)堿等堿性物質(zhì)溶液的pH值時(shí)先計(jì)算pOH再計(jì)算pH值!小結(jié):1274.酸堿指示劑酸堿指示劑的變色原理酸堿指示劑的變色范圍關(guān)于混合指示劑4.酸堿指示劑酸堿指示劑的變色原理1284.1酸堿指示劑的變色原理(1)指示劑的特點(diǎn)a.弱的有機(jī)酸堿b.酸式體和堿式體顏色明顯不同→指示終點(diǎn)c.溶液pH變化→指示劑結(jié)構(gòu)改變→指示終點(diǎn)變化(2)常用酸堿指示劑的變色原理酸式體堿式體或堿式體酸式體
見(jiàn)插圖4.1酸堿指示劑的變色原理(1)指示劑的特點(diǎn)(2)129水溶液中的酸堿平衡課件1304.2酸堿指示劑的變色范圍討論:Kin一定,[H+]決定比值大小,影響溶液顏色HInH++In-酸式體堿式體4.2酸堿指示劑的變色范圍討論:Kin一定,[H+]決定比1311)[In-]/[HIn]10或pHpKin+1→堿式色2)[In-]/[HIn]1/10或pHpKin-1→酸式色3)1/10[In-]/[HIn]10或pKin-1pHpKin+1→酸堿式體混合色1)[In-]/[HIn]10或pH132指示劑理論變色點(diǎn)pH=pKin,[In-]=[HIn]指示劑理論變色范圍pH=pKin±1注:實(shí)際與理論的變色范圍有差別,深色比淺色靈敏指示劑的變色范圍越窄,指示變色越敏銳
熟記:pKa
理論范圍
實(shí)際范圍甲基橙3.42.4~4.43.1~4.4甲基紅5.14.1~6.14.4~6.2酚酞9.18.1~10.18.0~10.0百里酚酞10.09.0~11.09.4~10.6指示劑理論變色點(diǎn)pH=pKin,[In-]133×指示劑的用量
盡量少加,否則終點(diǎn)不敏銳
指示劑本身為弱酸堿,多加增大滴定誤差變色點(diǎn)pH取決于酸、堿式體濃度的比值,與CHIn無(wú)關(guān)變色點(diǎn)pH取決于CHIn;CHIn↑則pH↓,變色點(diǎn)酸移1)雙色指示劑:甲基橙2)單色指示劑:酚酞
例:50~100mL溶液中加入酚酞2~3滴,pH=9變色15~20滴,pH=8變色×指示劑的用量
盡量少加,否則終點(diǎn)不敏銳
1344.3混合指示劑組成1.指示劑+惰性染料例:甲基橙+靛藍(lán)(紫色→綠色)2.兩種指示劑混合而成例:溴甲酚綠+甲基紅(酒紅色→綠色)特點(diǎn)變色敏銳;變色范圍窄4.3混合指示劑組成特點(diǎn)1355.酸堿滴定法的基本原理強(qiáng)酸強(qiáng)堿的滴定一元弱酸(堿)的滴定多元酸(堿)的滴定5.酸堿滴定法的基本原理強(qiáng)酸強(qiáng)堿的滴定136在酸堿滴定中,最重要的是:(3)怎樣選擇最合適的指示劑確定終點(diǎn)(2)滴定過(guò)程中溶液pH值的變化情況(1)估計(jì)被測(cè)物質(zhì)能否準(zhǔn)確被滴定在酸堿滴定中,最重要的是:(3)怎樣選擇最合適的指示劑確定終1375.1強(qiáng)酸(堿)滴定強(qiáng)堿(酸)
強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿H3O++OH-H2O+H2O滴定時(shí)的基本反應(yīng)為:(要求熟練書(shū)寫(xiě))包括:5.1強(qiáng)酸(堿)滴定強(qiáng)堿(酸)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸H3O++138強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸NaOH(0.1000mol/L)→HCl(0.1000mol/L,20.00mL)5.1.1滴定過(guò)程中pH值的變化(1)滴定前
V=0強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸NaOH(0.1000mol/L)→HCl(0139(2)滴定開(kāi)始至化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前,溶液的酸度取決于剩余HCl的濃度,加入NaOH19.98mL(2)滴定開(kāi)始至化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前,溶液的酸度140續(xù)前(3)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí),已滴入NaOH溶液20.00ml,溶液呈中性。
(4)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)后,例如:加入NaOH20.02mL續(xù)前(3)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí),已滴入NaOH溶液20.00ml,溶1415.1.2滴定曲線滴定開(kāi)始,強(qiáng)酸緩沖區(qū),⊿pH微小隨滴定進(jìn)行,HCl↓,⊿pH漸↑SP前后0.1%,⊿pH=5.4繼續(xù)滴NaOH,強(qiáng)堿緩沖區(qū),⊿pH↓5.1.2滴定曲線滴定開(kāi)始,強(qiáng)酸緩沖區(qū),⊿pH微小142續(xù)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸5.1.3滴定突躍
滴定突躍:化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前后±0.1%范圍內(nèi)pH的急劇變化,稱(chēng)為“滴定突躍”。滴定突躍范圍:滴定突躍所在的范圍
用途:利用滴定突躍指示終點(diǎn)。它是指示劑選擇的主要依據(jù),凡是指示劑的變色區(qū)間全部或部分在滴定突躍區(qū)間內(nèi)的指示劑都可用以指示終點(diǎn)。續(xù)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸5.1.3滴定突躍滴定突躍:化143續(xù)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸5.1.4影響滴定突躍的因素和指示劑的選擇影響因素:濃度酸堿濃度愈大,滴定突躍區(qū)間愈大。溶液濃度愈稀時(shí),滴定突躍區(qū)間愈小例:C↑10倍,⊿pH↑2個(gè)單位選擇原則:指示劑變色點(diǎn)pH處于滴定突躍范圍內(nèi)(指示劑變色范圍部分或全部落在滴定突躍范圍內(nèi))續(xù)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸5.1.4影響滴定突躍的因素和指示劑的選擇影144續(xù)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸討論甲基橙(3.1~4.4)**3.45甲基紅(4.4~6.2)**5.1酚酞(8.0~10.0)**9.11.0mol/LNaOH→1.0
mol/LHCl⊿pH=3.3~10.7選擇甲基橙,甲基紅,酚酞0.1mol/LlNaOH→0.1mol/LHCl⊿pH=4.3~9.7選擇甲基紅,酚酞,甲基橙(差)0.01mol/LNaOH→0.01mol/LHCl⊿pH=5.3~8.7選擇甲基紅,酚酞(差)續(xù)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸討論甲基橙(3.1~4.4)**3.451.145強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿0.1000mol/L
HCl標(biāo)液→0.1000mol/L的NaOH滴定曲線形狀類(lèi)似強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸,pH變化相反指示劑的選擇:甲基紅,酚酞強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿0.1000mol/LHCl標(biāo)液→0.101465.2強(qiáng)堿滴定弱酸NaOH(0.1000mol/L)→HOAc(0.1000mol/L,20.00mL)OH-+HAA-+H2O5.2.1滴定過(guò)程中pH值的變化(1)滴定前(2)滴定開(kāi)始至化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前:HOAc+NaOAc
(3)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí):HOAc→NaOAc(4)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)后:NaOH+NaOAc5.2強(qiáng)堿滴定弱酸NaOH(0.1000mol/L)→H147續(xù)強(qiáng)堿滴定弱酸5.2.2滴定曲線和指示劑的選擇指示劑的選擇:⊿pH=7.74~9.70,選堿性范圍變色的酚酞,百里酚酞
續(xù)強(qiáng)堿滴定弱酸5.2.2滴定曲線和指示劑的選擇指示劑的選擇148續(xù)強(qiáng)堿滴定弱酸5.2.3弱酸能被準(zhǔn)確滴定的判別式:C?Ka≥10-8續(xù)強(qiáng)堿滴定弱酸5.2.3弱酸能被準(zhǔn)確滴定的判別式:C?K149續(xù)強(qiáng)堿滴定弱酸討論C?Ka≥10-8
Ka↑,酸性↑,⊿pH↑Ka﹤10-9時(shí)無(wú)法準(zhǔn)確滴定C↓,⊿pH↓,滴定準(zhǔn)確性差續(xù)強(qiáng)堿滴定弱酸討論C?Ka≥10-8Ka↑,酸1505.3強(qiáng)酸滴定弱堿HCl(0.1000mol/L)→NH3?H2O(0.1000mol/L,20.00mL)指示劑選擇:⊿pH=6.34~4.30,選甲基橙,甲基紅,溴甲酚綠弱堿能被準(zhǔn)確滴定的判別式:C?Kb≥10-8H3O++A-
HA+H2O
5.3強(qiáng)酸滴定弱堿HCl(0.1000mol/L)151續(xù)強(qiáng)酸滴定弱堿討論⊿pH=6.34~4.30選甲基橙,甲基紅續(xù)強(qiáng)酸滴定弱堿討論⊿pH=6.34~4.301525.4多元酸(堿)的滴定多元酸堿被準(zhǔn)確、分步滴定的判別式:Ca
?Kai≥10-8或Cb
?Kbi≥10-8
可以被準(zhǔn)確滴定Kai/Kai+1≥104或Kbi/Kbi+1≥104
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