5酸堿滴定-酸堿滴定原理-課程思政

第五章酸堿平衡與酸堿滴定大學(xué)化學(xué)李強(qiáng)林博士/教授主講2020年3月5酸堿滴定原理課程思政滴定分析法容量分析法的最常用方法之一：酸堿滴定法1酸堿滴定法的基本原理1.強(qiáng)堿（酸）滴定強(qiáng)酸（堿）

H++OH-=H2O探討滴定過程中pH的變化規(guī)律現(xiàn)以0.1000mol?L-1NaOH溶液滴定0.1000mol?L-1HCl溶液20.00ml為例，將滴定過程中溶液pH值變化分為四個(gè)階段討論。滴定前sp前sp后sp化學(xué)計(jì)量點(diǎn)（1）滴定開始前：Vb=0（Vb表示加入堿的體積,Va=20mL）（2）化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前：Vb＜Va

化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前0.1%時(shí)，加入NaOH19.98mLpH=4.30（3）化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)：Vb=Va

[H+]=[OH-]=1.00

10-7mol?L-1

pH=7.00（4）化學(xué)計(jì)量點(diǎn)后：Vb＞Va

化學(xué)計(jì)量點(diǎn)后0.1%，加入NaOH20.02mLpOH=4.30pH=9.70★滴定終點(diǎn)和化學(xué)計(jì)量點(diǎn)——志同道合是化學(xué)計(jì)量點(diǎn)，同舟共濟(jì)是滴定終點(diǎn)。0.1000mol·L-1NaOH滴定20.00mL0.1000mol·L-1HCl12.5220.00200.0040.0011.682.00110.0022.00sp后:[OH-]=cNaOH(過量)10.700.20101.0020.209.700.02100.1020.027.000.000.00100.0020.00

sp:[H+]=[OH-]=10-7.004.300.0299.9019.983.000.2099.0019.80sp前:[H+]=cHCl（剩余）2.282.0090.0018.00滴定前:[H+]=cHCl1.0020.000.000.00[H+]計(jì)算pH過量NaOHmL剩余HClmL中和百分?jǐn)?shù)NaOHmL突躍指示劑選擇？甲基橙、甲基紅、酚酞、百里酚藍(lán)？甲基橙：3.1~4.4甲基紅：4.4~6.2酚酞：8.0~10.0百里酚藍(lán)：1.2~2.8突躍范圍：4.3~9.7★滴定曲線——人生的知識(shí)增長(zhǎng)曲線：慢—快—慢，

突躍在青年。其終點(diǎn)誤差在±0.1%以內(nèi)滴定突躍具有重要的實(shí)際意義，它是選擇指示劑的依據(jù)。如上例酚酞、甲基紅、甲基橙等都可用來指示終點(diǎn)?！锏味ㄍ卉S——把握好自己的人生突躍，走向人生制高點(diǎn)。指示劑的選擇: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，都可用來指示滴定的終點(diǎn)。1mol/L0.1mol/L0.01mol/L酚酞甲基紅甲基橙4.4~6.2影響滴定突躍范圍的因素:溶液濃度溶液濃度越大，突躍范圍越大可供選擇的指示劑越多2.強(qiáng)堿滴定一元弱酸

用0.1000mol·L-1

NaOH滴定20.00mL濃度為0.1000mol·L-1

的弱酸HAc。滴定反應(yīng)：NaOH+HAc=NaAc+H2O滴定過程4個(gè)階段（1）滴定開始前(HAc)（2）化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前(HAc-NaAc)HAc過量（3）化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)(NaAc)（4）化學(xué)計(jì)量點(diǎn)后(NaOH)NaOH過量用NaOH(0.1000mol·L-1)滴定20.00mlHAc(0.1000mol·L-1)溶液的pH變化加入NaOH（ml）HAc被滴定%剩余HAc%過量NaOH%pH001002.8810.0050.050.04.7518.0090.010.05.7119.8099.01.06.7519.9899.90.17.7520.00100.008.7320.02100.10.029.7020.20101.00.2010.70突躍范圍19.9899.90.17.7520.00100.008.7320.02100.10.029.700100200%pH121086420突躍9.708.737.75

4.30PP：8~10MR：4.4～6.2MO：3.1~4.4HAcHCl突躍處于弱堿性,只能選酚酞作指示劑.與NaOH滴定HCl相比，滴定曲線的特點(diǎn)。

HAc+OH-Ac-+H2O突躍變窄影響滴定突躍范圍的因素（1）一元弱酸的強(qiáng)度（Ka）

弱酸濃度一定時(shí)，Ka越小，滴定突躍范圍越小。當(dāng)Ka＜10-9時(shí)，即使弱酸濃度為1mol·L-1

，也無明顯的突躍。滴定突躍與Ka的關(guān)系曲線（2）一元弱酸的濃度（c）

Ca和Ka↑

，滴定突躍范圍越大，滴定準(zhǔn)確性越高當(dāng)Ka一定時(shí)，一元弱酸濃度越大，突躍范圍越大（3）弱酸能被準(zhǔn)確滴定判別

（相對(duì)誤差TE=±0.1%，滴定界限）通常以cKa≥1.0

10-8作為判斷弱酸能否被準(zhǔn)確滴定的條件。3.強(qiáng)酸滴定一元弱堿HCl＋NH3?H2O＝NH4Cl＋H2O滴定過程4個(gè)階段（1）滴定開始前（NH3?H2O

）（2）化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前(NH4Cl-NH3?H2O)NH3?H2O過量（3）化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)(NH4Cl)（4）化學(xué)計(jì)量點(diǎn)后(HCl)HCl過量突躍處于弱酸性,選甲基紅或甲基橙作指示劑.HCl溶液滴定NH3·H2O溶液滴定曲線用0.1000mol·L-1HCl滴定0.10moL·L-1Na2CO3溶液。

第一化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)：生成物為HCO3-，，第二化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)：溶液CO2的飽和溶液，H2CO3的濃度為0.040moL·L-1，5.強(qiáng)酸滴定多元弱堿pH=8.31，可選用

指示劑或混合指示劑。pH=3.88，可選用

作指示劑。甲基橙酚酞第1化學(xué)計(jì)量點(diǎn)第2化學(xué)計(jì)量點(diǎn)pH=8.31pH=3.88甲基橙：3.1~4.4酚酞：8.0~10.0實(shí)驗(yàn)：雙指示劑法測(cè)定純堿的含量【小結(jié)】滴定開始前SP前化學(xué)計(jì)量點(diǎn)SP后四個(gè)階段化學(xué)計(jì)量點(diǎn)完全反應(yīng)理論點(diǎn)滴定過程中指示劑變色點(diǎn)SP與滴定終點(diǎn)區(qū)別無限接近4.3~9.7pHSP=7強(qiáng)酸強(qiáng)堿互滴Ka或Kb越大，突躍越寬，K增大10倍，突躍增大1Ka或Kb濃度越高，突躍越寬，濃度增大10倍，突躍增大1溶液濃度c=0.040moL·L-1pH=3.88碳酸