第五章 酸堿滴定法

分析化學(xué)——藥用化學(xué)基礎(chǔ)第五章??酸堿滴定法

酸堿指示劑酸堿滴定法概述01020304目錄

酸堿滴定曲線和指示劑的選擇

滴定液醋是中國各大菜系中傳統(tǒng)的調(diào)味品。據(jù)現(xiàn)有文字記載，中國古代勞動人民以酒作為發(fā)酵劑來發(fā)酵釀制食醋，東方醋起源于中國，據(jù)文獻(xiàn)記載，釀醋歷史至少在3000年以上。在制作涼菜時，向其中加入食醋（醋酸），除了中和堿外，還有很多功效，如開胃進(jìn)食，以及消食化積。醋還能夠消除體內(nèi)的濕熱，減少鹽分的吸收。學(xué)習(xí)導(dǎo)學(xué)

醋的作用與功效是什么？如果市場上出現(xiàn)假的食醋或者醋酸含量不足，是否可以采用酸堿滴定法進(jìn)行檢測？采用滴定分析法測定，需滿足什么要求？

本章主要介紹酸堿滴定法的運(yùn)用。學(xué)習(xí)導(dǎo)學(xué)§５－１酸堿滴定法概述學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握酸堿滴定法的基本原理。一、基本概念１.酸堿質(zhì)子理論（１）酸堿質(zhì)子理論的定義。凡是能給出質(zhì)子（Ｈ＋）的物質(zhì)就是酸，凡是能接受質(zhì)子的物質(zhì)就是堿。（２）酸。如ＨＮＯ３、ＨＡｃ、Ｈ２Ｏ、ＨＰＯ4２－、ＮＨ４+等。而給出質(zhì)子后剩余部分即為堿。一、基本概念（３）堿。如Ａｃ－、ＮＨ３、Ｈ２Ｏ、ＯＨ－等。而堿接受質(zhì)子后即為酸。（４）兩性物質(zhì)。既能給出質(zhì)子又能接受質(zhì)子的物質(zhì)。一、基本概念２.水的質(zhì)子自遞反應(yīng)。水分子之間發(fā)生的質(zhì)子傳遞作用，稱為水的質(zhì)子自遞反應(yīng)。這個作用的平衡常數(shù)稱為水的離子積Ｋｗ，即：

Ｋｗ＝［Ｈ３Ｏ＋］［ＯＨ－］在２５℃時也可以表示為：Ｋｗ＝［Ｈ＋］［ＯＨ－］＝1.0×10-14，ｐＫｗ＝14一、基本概念３.酸堿解離常數(shù)對于酸ＨＢ而言，其在水溶液中的解離反應(yīng)與解離常數(shù)是：對于堿Ｂ－而言，它在水溶液中的解離反應(yīng)與解離常數(shù)是：一、基本概念３.酸堿解離常數(shù)對于酸ＨＢ而言，其在水溶液中的解離反應(yīng)與解離常數(shù)是：對于堿Ｂ－而言，它在水溶液中的解離反應(yīng)與解離常數(shù)是：pKa+pKb=pKw

二、酸的濃度和酸度

酸的濃度是指酸的物質(zhì)的量濃度，即酸的總濃度，是指該酸在溶液中各種存在形式的濃度之和。酸度是指溶液中氫離子的濃度，在稀溶液中，酸度通常用pH值來表示。常溫下在水溶液中的[H+]與[OH-]關(guān)系為：KW=[H+]×[OH-]=1.0×10-14§5-2酸堿指示劑學(xué)習(xí)目標(biāo)１.熟悉酸堿指示劑的變色原理、變色范圍，酸堿滴定的類型。２.掌握酸堿指示劑的選擇原則。3.了解混合指示劑的特點(diǎn)。1.變色原理酸堿滴定終點(diǎn)的判斷一般是借助酸堿指示劑的顏色變化來指示反應(yīng)的化學(xué)計量點(diǎn)。酸堿指示劑大多是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)弱酸或弱堿，其酸式和堿式的結(jié)構(gòu)不同，體現(xiàn)的顏色也不同。一、酸堿指示劑的變色原理和變色范圍甲基橙是一種有機(jī)弱堿，也是一種雙色指示劑，它在溶液中的離解平衡表示為：一、酸堿指示劑的變色原理和變色范圍酚酞是一種有機(jī)弱酸，它在溶液中存在以下平衡：一、酸堿指示劑的變色原理和變色范圍2.酸堿指示劑的變色范圍和變色點(diǎn)一、酸堿指示劑的變色原理和變色范圍2.酸堿指示劑的變色范圍和變色點(diǎn)一、酸堿指示劑的變色原理和變色范圍

當(dāng)溶液的pH由pKHIn-1向pKHIn+１改變時，人的肉眼才可以看到指示劑的顏色變化。我們稱此范圍為指示劑的理論變色范圍，即：pH＝pKHIn±１。1.溫度二、影響酸堿指示劑變色范圍的因素2.指示劑用量4.滴定順序3.溶劑

混合指示劑是用一種酸堿指示劑和另一種不隨PH值變化而改變顏色的染料，或者用兩種指示劑混合配制而成?；旌现甘緞┑脑硎抢没パa(bǔ)色進(jìn)行調(diào)色，掩蓋過渡色，其目的是使指示劑的顏色變化敏銳，減少誤差，提高準(zhǔn)確度?；旌现甘緞┚哂凶兩秶?，變色明顯的優(yōu)點(diǎn)。

一種是由兩種或多種酸堿指示劑混合而成的。

另一種混合指示劑是在某種指示劑中加入一種惰性染料。三、混合指示劑§5-3酸堿滴定曲線和指示劑的選擇學(xué)習(xí)目標(biāo)１.理解如何繪制滴定曲線。２.掌握滴定突躍范圍。

一、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的滴定１.強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸（１）滴定過程。強(qiáng)酸、強(qiáng)堿滴定的基本反應(yīng)式為：Ｈ＋＋ＯＨ－＝Ｈ２Ｏ１）滴定開始前。由于HCl是強(qiáng)酸，所以溶液的pH值由鹽酸溶液的濃度決定，即：一、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的滴定１.強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸２）滴定開始至化學(xué)計量點(diǎn)前。溶液的pH值由剩余HCl溶液的濃度決定。例如，當(dāng)?shù)稳隢aOH溶液18.00ｍＬ時，反應(yīng)后剩余HCl溶液2.00ｍＬ，此時溶液的pH值為：一、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的滴定１.強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸２）滴定開始至化學(xué)計量點(diǎn)前。溶液的pH值由剩余HCl溶液的濃度決定。例如，當(dāng)?shù)稳隢aOH溶液19.80ｍＬ時，反應(yīng)后剩余HCl溶液0.20ｍＬ，則一、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的滴定１.強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸２）滴定開始至化學(xué)計量點(diǎn)前。溶液的pH值由剩余HCl溶液的濃度決定。例如，當(dāng)?shù)稳隢aOH溶液19.98ｍＬ時，反應(yīng)后剩HCl0.02ｍＬ，則一、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的滴定１.強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸３）在化學(xué)計量點(diǎn)時。當(dāng)?shù)稳?0.00ｍＬN(yùn)aOH溶液時，溶液中的HCl全部被中和，因此溶液呈中性，即一、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的滴定１.強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸４）化學(xué)計量點(diǎn)后。此時溶液的pH值由過量的NaOH濃度決定。例如，當(dāng)?shù)稳隢aOH20.02mL時，NaOH過量0.02mL，此時溶液中pH值為：一、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的滴定（2）滴定曲線0.1000mol/LNaOH與0.1000mol/LHCl的滴定曲線一、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的滴定（３）指示劑的選擇

滴定突躍是選擇指示劑的依據(jù)：凡是變色范圍全部或部分落在滴定突躍范圍內(nèi)的指示劑，都可以用作該滴定方法的指示劑，這就是指示劑的選擇原則。一、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的滴定（４）影響突躍范圍的因素

還必須注意的是，滴定突躍范圍的大小與酸堿的濃度高低有關(guān)。當(dāng)溶液稀釋至一定程度時，則沒有明顯的滴定突躍，也就無法準(zhǔn)確滴定。所以合適的濃度是保證準(zhǔn)確滴定的前提條件。一、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的滴定（４）影響突躍范圍的因素各種不同濃度的NaOH溶液滴定HCl溶液的滴定曲線一、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的滴定２.強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿

如果用0.1000mol/LHCl標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定20.00ml0.1000mol/LNaOH，顯然滴定曲線形狀與NaOH溶液滴定HCl溶液的曲線對稱，滴定突躍范圍相同，只是pH值不是隨著滴定溶液的加入而逐漸增大，而是逐漸減小。二、一元弱酸、弱堿的滴定１.強(qiáng)堿滴定弱酸（１）滴定過程。由于弱酸、弱堿的電離不完全，那么用強(qiáng)酸滴定弱堿或用強(qiáng)堿滴定弱酸的反應(yīng)完全程度較差。二、一元弱酸、弱堿的滴定１.強(qiáng)堿滴定弱酸（２）滴定曲線0.1000mol/LNaOH溶液滴定0.1000mol/LHAc溶液的滴定曲線二、一元弱酸、弱堿的滴定１.強(qiáng)堿滴定弱酸（3）指示劑的選擇指示劑的選擇原則：一是指示劑的變色范圍全部或部分落入滴定突躍范圍內(nèi)，二是指示劑的變色點(diǎn)盡量靠近化學(xué)計量點(diǎn)。二、一元弱酸、弱堿的滴定１.強(qiáng)堿滴定弱酸（4）影響突躍范圍的因素在弱酸的滴定中，突躍范圍的大小除了與溶液濃度有關(guān)外，還與弱酸的強(qiáng)度有關(guān)。二、一元弱酸、弱堿的滴定１.強(qiáng)堿滴定弱酸（4）影響突躍范圍的因素0.1000mol/LNaOH溶液滴定不同強(qiáng)度酸溶液的滴定曲線二、一元弱酸、弱堿的滴定2.強(qiáng)酸滴定弱堿若用強(qiáng)酸滴定弱堿，滴定曲線的形狀與強(qiáng)堿滴定弱酸時基本相似，僅pH值變化方向相反，突躍范圍的大小取決于弱堿的強(qiáng)度和濃度。能夠用指示劑法直接準(zhǔn)確滴定一元弱堿的條件是：Cｂ·Ｋｂ≥10－８且Cｂ≥10－３mol/L。三、多元弱酸、多元弱堿的滴定強(qiáng)堿滴定多元酸及強(qiáng)酸滴定多元堿根據(jù)滴定可行性判斷具有下述原則：當(dāng)Cａ·Ｋa1≥１０-8（Cｂ·Ｋb1≥１０-8）時，這一級解離的H+（OH-）可以被直接滴定；當(dāng)相鄰的兩個Ｋa（Ｋb）的比值大于或等于105時，較強(qiáng)的那一級解離的H+（OH-）先被滴定，出現(xiàn)第一個滴定突躍，較弱的那一級解離的H+（OH-）后被滴定。但能否出現(xiàn)第二個滴定突躍，則取決于酸的第二級解離常數(shù)值是否滿足：Cａ·Ｋa2≥１０-8

§5-4滴定液學(xué)習(xí)目標(biāo)１.掌握酸堿滴定液的配制與標(biāo)定方法。２.掌握直接滴定法的應(yīng)用。

一、0.1mol/L氫氧化鈉滴定液的配制與標(biāo)定1.配制

用刻度吸管吸取飽和氫氧化鈉貯備液的中層溶液2.8mL，置于燒杯中，加新沸并放冷的蒸餾水至500mL，攪拌均勻，轉(zhuǎn)移至聚乙烯瓶中，蓋緊瓶塞，待標(biāo)定。2．標(biāo)定(1)用配好的氫氧化鈉滴定液將洗凈的堿式滴定管蕩洗3遍(每次約5mL)，裝液，趕氣泡，放至零刻度。一、0.1mol/L氫氧化鈉滴定