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1、分析分析 第四章酸碱滴定法第四章酸碱滴定法第1页，本讲稿共88页提示：提示：酸碱平衡理论：酸碱平衡理论：酸碱质子理论酸碱质子理论酸碱质子理论酸碱质子理论酸碱分布情况讨论酸碱分布情况讨论：一元酸、二元酸的分布分数及分布曲线一元酸、二元酸的分布分数及分布曲线一元酸、二元酸的分布分数及分布曲线一元酸、二元酸的分布分数及分布曲线酸碱溶液的酸碱溶液的PHPH值计算：值计算：质子条件式、精确公式质子条件式、精确公式质子条件式、精确公式质子条件式、精确公式 的化简及最简公式的化简及最简公式的化简及最简公式的化简及最简公式指示剂：指示剂：变色原理、理论变色点及变色范围、指示剂的选择原则变色原理、理论变色点及变
2、色范围、指示剂的选择原则变色原理、理论变色点及变色范围、指示剂的选择原则变色原理、理论变色点及变色范围、指示剂的选择原则酸碱滴定：酸碱滴定：滴定曲线的特点（强碱滴定强酸、强碱滴定弱酸）、化学滴定曲线的特点（强碱滴定强酸、强碱滴定弱酸）、化学滴定曲线的特点（强碱滴定强酸、强碱滴定弱酸）、化学滴定曲线的特点（强碱滴定强酸、强碱滴定弱酸）、化学 计量点、滴定突跃范围计量点、滴定突跃范围计量点、滴定突跃范围计量点、滴定突跃范围 测定及计算：测定及计算：测定方法、有关浓度、质量分数的计算测定方法、有关浓度、质量分数的计算测定方法、有关浓度、质量分数的计算测定方法、有关浓度、质量分数的计算第2页，本讲稿共
3、88页4-14-1酸碱平衡的理论基础酸碱平衡的理论基础一一.酸碱质子理论酸碱质子理论酸碱定义：酸酸：凡是能给出质子的物质凡是能给出质子的物质 碱碱：凡是能接受质子的物质凡是能接受质子的物质 第3页，本讲稿共88页酸碱的定义酸碱的定义n n电离理论电离理论n n电子理论电子理论n n质子理论质子理论酸能电离出H+的物质碱电离出OH-的物质酸凡能接受电子的物质碱凡能给出电子的物质酸凡能给出质子的物质碱凡能接受质子的物质第4页，本讲稿共88页酸碱平衡式酸碱平衡式第5页，本讲稿共88页酸碱质子理论的特点：酸碱质子理论的特点：1）具有共轭性）具有共轭性 如：如：HA H+A-2）具有相对性）具有相对性
4、如：如：HCO3-既是酸又可以是碱既是酸又可以是碱3）具有广泛性）具有广泛性 如：如：H2O、NH3、NH4+都可以是酸或碱都可以是酸或碱第6页，本讲稿共88页酸碱反应：酸碱反应：酸碱半反应：酸碱半反应：共轭酸碱对的质子得失反应共轭酸碱对的质子得失反应酸碱反应的实质酸碱反应的实质：传递质子传递质子酸在水溶液中的离解：酸在水溶液中的离解：HOAc H+OAc-H2O +H+H3O+HOAc +H2O =H3O+OAc-酸酸1 碱碱2 酸酸2 碱碱1第7页，本讲稿共88页碱在水溶液中的离解碱在水溶液中的离解：H2O H+OH-NH3 +H+NH4+NH3 +H2O OH-+NH4+水的自递反应水的
5、自递反应：H2O+H2O H3+O+OH-酸酸酸酸1 1 碱碱碱碱2 2 酸酸酸酸2 2 碱碱碱碱1 1 自递常数：自递常数：Kw =H3O+OH-第8页，本讲稿共88页中和反应：HCl +H2O H3O+Cl-H3O+NH3 NH4+H2O盐类的水解：NH4OAc NH4+OAc-OAc-+H2O HOAc+OH-NH4+H2O H3O+NH3第9页，本讲稿共88页二二.酸碱离解平衡酸碱离解平衡 酸与碱的强度取决于物质给出质子或接受质子能力的强弱 给出给出质子能力强-酸性强酸性强 接受接受质子能力强-碱性强碱性强 第10页，本讲稿共88页OAc-+H2O HOAc +OH-离解常数：离解常数
6、：酸的离解常数：酸的离解常数：HOAc +H2O H3O+OAc-碱的离解常数：碱的离解常数：第11页，本讲稿共88页 共轭酸碱对中Ka与Kb的关系：Ka Kb b=H+OH-=Kw=10=10-14 在共轭酸碱对中如果酸越在共轭酸碱对中如果酸越容易给出质子容易给出质子，酸性越强，酸性越强，酸性越强，酸性越强，K Ka a越大越大；其共轭碱就越；其共轭碱就越不容易接受不容易接受质子，碱性就越弱，质子，碱性就越弱，K Kb就越小就越小。HOAc +H2O H3O+OAc-OAc-+H2O HOAc +OH-第12页，本讲稿共88页多元酸碱对的离解平衡及平衡常数：HH3 3A+HA+H2 2OOH
7、H3 3OO+H+H2 2A A-；HH2 2A A-+H+H2 2O O HH3 3A+OHA+OH-HH2 2A A-+H+H2 2OOHH3 3OO+HA+HA2-2-；HAHA2-2-+H+H2 2O O HH2 2A A-+OH+OH-HAHA2-2-+H+H2 2OOHH3 3OO+A+A3-3-；A A3-3-+H+H2 2O O HAHA2-2-+OH+OH-第13页，本讲稿共88页多元酸碱Ka与Kb的关系：Ka1Kb3=Ka2Kb2=Ka3Kb1=H+OH-=Kw4-1例例1 已知已知NH3的离解反应为：的离解反应为：NH3 +H2O NH4+OH-Kb=1.810-5求：求
8、：NH3的共轭酸的离解常数的共轭酸的离解常数Ka第14页，本讲稿共88页解：解：NH4+H2O NH3 +H3O+Ka=Kw/Kb=1.010-14/1.810-5 =5.610-104-1例例2 S2-与与H2O的反应为：的反应为：S2-+H2O HS-+OH-Kb1=1.4求：求：S2-的共轭酸的离解常数的共轭酸的离解常数Ka2第15页，本讲稿共88页解：解：HS-+H2O S2-+H3O+Ka2=Kw/Kb1=1.010-14/1.4 =7.110-154-1例例3 试求试求HPO42-的的pKa2和和Kb2 查查Ka2=6.310-8解：解：pKa2=-lg6.310-8=7.20 K
9、b2=Kw/Kb2=1.010-14/6.310-8 =1.610-7 第16页，本讲稿共88页根据下表分别对酸、碱强弱进行排序根据下表分别对酸、碱强弱进行排序根据下表分别对酸、碱强弱进行排序根据下表分别对酸、碱强弱进行排序酸性强弱：酸性强弱：酸性强弱：酸性强弱：HOAc HOAc H H2 2POPO4 4-NH NH4 4+HS HS-碱性强弱：碱性强弱：碱性强弱：碱性强弱：OAc OAc-HPO HPO4 42-2-NH NH3 3 S S2-2-根据以上结果总可以总结出什么规律？根据以上结果总可以总结出什么规律？根据以上结果总可以总结出什么规律？根据以上结果总可以总结出什么规律？共轭酸
10、碱对共轭酸碱对KaKbHOAc-OAc-1.810-55.610-10H2PO4-HPO42-6.310-81.610-7NH4+-NH35.610-101.810-5HS-S2-7.110-151.4第17页，本讲稿共88页4-24-2不同不同PHPH中酸碱存在形式的中酸碱存在形式的 分布情况分布情况-分布曲线分布曲线概念：概念：分析浓度分析浓度：酸碱溶液中酸碱溶液中各种存在形式平衡浓各种存在形式平衡浓 （总浓度）（总浓度）（总浓度）（总浓度）度之和度之和平衡浓度平衡浓度：一对一对共轭酸碱处于平衡状态时，共轭酸碱处于平衡状态时，溶液中存在着不同酸碱形式，它们各自的浓度溶液中存在着不同酸碱形式
11、，它们各自的浓度分布分数：分布分数：某一存在形式的平衡浓度占总浓度某一存在形式的平衡浓度占总浓度的分数的分数第18页，本讲稿共88页例如：例如：例如：例如：HOAc +HHOAc +H2 2O O H H3 3OO+OAc+OAc-溶液中存在的形式：溶液中存在的形式：HOAc HOAc 和和和和 OAc OAc-总浓度：总浓度：总浓度：总浓度：C =HOAc+OAcC =HOAc+OAc-分布分数：分布分数：1 =HOAc /c =HOAc /c （含有一个可以离解的质子）含有一个可以离解的质子）含有一个可以离解的质子）含有一个可以离解的质子）0 =OAc-/c （不含能够离解的质子）不含能够
12、离解的质子）不含能够离解的质子）不含能够离解的质子）1+0 =1第19页，本讲稿共88页一元弱酸分布分数与一元弱酸分布分数与PHPHPHPH关系关系：以以以以(HOAc)(HOAc)为例为例为例为例同理可得：同理可得：同理可得：同理可得：第20页，本讲稿共88页 以以以以PHPH为横坐标，各种存在形式的分布分数为纵坐标可得为横坐标，各种存在形式的分布分数为纵坐标可得为横坐标，各种存在形式的分布分数为纵坐标可得为横坐标，各种存在形式的分布分数为纵坐标可得分布曲线图分布曲线图分布曲线图分布曲线图 1 1 (HOAc)(HOAc)0 0(OAcOAc-)1.0 1.0 0.8 0.8 0.6 0.6
13、 0.4 0.4 0.2 0.2 0 3 4 5 6 7 PH 0 3 4 5 6 7 PH pH =pKa =4.75第21页，本讲稿共88页当当pH=pKa时，时，0=1=0.5 溶液中溶液中HOAc与与 OAc-两种形式各占两种形式各占50%当当pH pKa时，时，1 0 溶液中溶液中HOAc为主要存在形式为主要存在形式当当pH pKa时，时，1 0 溶液中溶液中OAc-为主要存在形式为主要存在形式第22页，本讲稿共88页二元弱酸分布分数与二元弱酸分布分数与PHPH关系关系：H2C2O4 H+HC2O4-HC2O4-H+C2O42-2 =H2C2O4 /c 1 =HC2O4-/c 0 =
14、C2O42-/c第23页，本讲稿共88页第24页，本讲稿共88页分布曲线分布曲线分布曲线分布曲线 2 2 H H2 2C C2 2OO4 4 1 1 HC HC2 2OO4 4-0 0 C C2 2OO4 4 2 2-1.01.00.80.80.60.60.40.40.20.2 Pka1 PKa2Pka1 PKa2 0 1 2 3 4 5 6 0 1 2 3 4 5 6 PHPH 第25页，本讲稿共88页当当当当pH pH pK pKa1a1时，时，时，时，2 2 1 1 主要形式主要形式主要形式主要形式 HH2 2C C2 2OO4 4 当当当当PKPKa1a1 pH pH pK pKa2a
15、2时，时，时，时，1 1 2 2 ；1 1 0 0 主要形式主要形式主要形式主要形式 HCHC2 2OO4 4-当当当当pH pKa2时时，0 1主要形式主要形式主要形式主要形式 C C2 2OO4 42 2-第26页，本讲稿共88页多元酸多元酸多元酸多元酸H3PO4 H2PO4-+H+H2PO4-HPO42-+H+HPO42-PO43-+H+第27页，本讲稿共88页pH pH pKa1pKa1，HH3 3POPO4 4为主为主为主为主pKa1 pKa1 pH pH pKa2pKa2 ，HH2 2POPO4 4-为主为主为主为主pH=pKa1pH=pKa1，HH2 2POPO4 4 -=HPO
16、=HPO4 42-2-pKa2 pKa2 pH pH pKa3pKa3 ，HPOHPO4 42-2-为主为主为主为主pH=pKa1pH=pKa1，HPOHPO4 4 2-2-=PO=PO4 43-3-pH pH pKa3 pKa3，POPO4 43-3-为主为主为主为主 参见动画参见动画参见动画参见动画第28页，本讲稿共88页4-34-3酸碱溶液酸碱溶液pHpH的计算的计算一一.质子条件式质子条件式 酸碱反应中得质子与失质子的物质的量相等的关系式步骤：步骤：选择参考水准：选择参考水准：溶液中大量存在的并且参加质子转移的物质溶液中大量存在的并且参加质子转移的物质列出等式：列出等式：相对于参考水准
17、得质子的物质的量相对于参考水准得质子的物质的量 =相对于参考水准失质子的物质的量相对于参考水准失质子的物质的量第29页，本讲稿共88页例：例：HOAc的水溶液的水溶液:反应式反应式:HAcHAcHAcHAc的离解反应的离解反应的离解反应的离解反应:HOAc +H2O H3O+OAc-水的质子自递反应：水的质子自递反应：水的质子自递反应：水的质子自递反应：H2O +H2O H3O+OH-参考水准参考水准:HOAc和和H2O质子条件式质子条件式:H+=OAc-+OH-第30页，本讲稿共88页Na2CO3的水溶液的水溶液反应式反应式:CO32-+H2O HCO3-+OH-CO32-+2H2O H2C
18、O3 +OH-H2O +H2O H3O+OH-参考水准参考水准:CO32-和和H2O质子条件式质子条件式:H+HCO3-+2H2CO3 =OH-第31页，本讲稿共88页二二.一元弱酸（碱）溶液一元弱酸（碱）溶液PH的计算的计算溶液的离解平衡溶液的离解平衡 HA+HHA+H2 2O O H H+A+A-H H2 2O+HO+H2 2O O H H3 3OO+OH+OH-质子条件式质子条件式 HH+=A =A-+OH +OH-OH-=Kw/H+第32页，本讲稿共88页精确公式：精确公式：近似公式：近似公式：（1 1）条件：条件：条件：条件：c/Kc/Ka a105105 HA c HA c （2
19、2）条件：条件：条件：条件：cKcKa a10K10Kw w 忽略水产生的忽略水产生的忽略水产生的忽略水产生的HH+第33页，本讲稿共88页如果条件满足：如果条件满足：c/Ka105105；cKa10Kw 一元弱酸（碱）溶液一元弱酸（碱）溶液pH的计算的计算最简式：最简式：根据：根据：第34页，本讲稿共88页4-3例例1 计算计算10-4molL-1的的H3BO3溶液的溶液的PH。（已知（已知pKa=9.24）解：cKa=10-4 10-9.24 =5.8 10-14 10Kw 不能忽略水离解产生的不能忽略水离解产生的H+c/Ka=10-4/10-9.24 =105.24 105 HA c参照
20、基本公式参照基本公式第35页，本讲稿共88页应选用近似公式（应选用近似公式（1）pH =6.59如果选用最简公式如果选用最简公式如果选用最简公式如果选用最简公式pH=6.62pH=6.62 HH+的相对误差为的相对误差为-8%第36页，本讲稿共88页4-3例例2 试求试求0.12molL-1的一氯乙酸溶液的的一氯乙酸溶液的PH。（已知（已知（已知（已知pKa=2.86pKa=2.86）解：解：cKa=0.12 10-2.8610Kw 可以忽略水离解产生的可以忽略水离解产生的H+c/Ka=0.12/10-2.86 =87 105 不能用总浓度代替平衡浓度不能用总浓度代替平衡浓度参照基本公式参照基
21、本公式第37页，本讲稿共88页选用近似公式（选用近似公式（2）pH=1.92第38页，本讲稿共88页4-3例例3 已知已知已知已知HOAcHOAc的的的的pKa=4.74pKa=4.74，求，求，求，求0.30mol0.30mol L L-1-1的的的的HOAcHOAc溶液的溶液的溶液的溶液的pHpH。解：解：cKa=0.30 10-4.74-4.7410Kw c/Ka=0.30/10-4.74 105 105 第39页，本讲稿共88页三三.两性物质溶液两性物质溶液pH的计算的计算NaHA质子转移反应质子转移反应:HA-H+A2-HA-+H2O H2A +OH-H2O H+OH-质子条件式：质
22、子条件式：H2A +H+=A2-+OH-第40页，本讲稿共88页精确公式：精确公式：精确公式：精确公式：近似公式：近似公式：近似公式：近似公式：cKcKa2a210K10Kw w最简式：最简式：最简式：最简式：c/Kc/Ka1a11010，cKcKa2a210K10Kw w（其它酸碱溶液的（其它酸碱溶液的（其它酸碱溶液的（其它酸碱溶液的PHPHPHPH计算自学参见计算自学参见计算自学参见计算自学参见P5862P5862P5862P5862）第41页，本讲稿共88页几种酸溶液计算几种酸溶液计算几种酸溶液计算几种酸溶液计算HH+的公式及使用条件的公式及使用条件的公式及使用条件的公式及使用条件(1)
23、(1)(a)精确计算式精确计算式 (b)近似计算式，应用条件：近似计算式，应用条件：c/Ka105(c)最简式，应用条件：最简式，应用条件：c/Ka105;cKa10Kw一一元元弱弱酸酸两两性性物物质质 最简式，应用条件：最简式，应用条件：c/Ka1105;cKa210Kw第42页，本讲稿共88页几种酸溶液计算几种酸溶液计算几种酸溶液计算几种酸溶液计算HH+的公式及使用条件的公式及使用条件的公式及使用条件的公式及使用条件(2)(2)(a)近似计算式，应用条件：近似计算式，应用条件：c/Ka1 10Kw ;2 Ka2/H+1(b)最简式，应用条件：最简式，应用条件：c/Ka1 105;cKa1
24、10Kw 2 Ka2/H+OH-H+cb H+OH-H+=Ka ca/cb缓缓冲冲溶溶液液第43页，本讲稿共88页4-3例例4 计算计算计算计算0.1mol0.1mol L L-1-1的邻苯二甲酸氢钾溶液的的邻苯二甲酸氢钾溶液的的邻苯二甲酸氢钾溶液的的邻苯二甲酸氢钾溶液的PHPH。解：解：解：解：查表得查表得查表得查表得 pK pKa1a1=2.89,PK=2.89,PKa2a2=5.54=5.54 pK pKb2b2=14-2.89=11.11=14-2.89=11.11 cK cKa2 a2 =0.110=0.110-5.54-5.54 10K10Kw w c/K c/Ka1a1=0.1/
25、10=0.1/10-2.89-2.89=77.6=77.6 1010 pH=4.22 pH=4.22 第44页，本讲稿共88页4-3例例5 分别计算分别计算分别计算分别计算0.05mol0.05mol L L-1-1NaHNaH2 2POPO4 4和和和和3.33103.3310-2-2molmol L L-1-1 Na Na2 2HPOHPO4 4溶液的溶液的溶液的溶液的PHPH解解解解:查表得查表得查表得查表得 PK PKa1a1=2.12,PK=2.12,PKa2a2=7.20=7.20，PK PKa3a3=12.36=12.36（1 1）0.05mol 0.05mol L L-1-1N
26、aHNaH2 2POPO4 4溶液的溶液的溶液的溶液的PHPH cK cKa2 a2 =0.0510=0.0510-7.20 -7.20 10K10Kw w c/K c/Ka1a1=0.05/10=0.05/10-2.12-2.12=6.59=6.59 1010 pH=4.70pH=4.70第45页，本讲稿共88页（2 2）3.33103.3310-2-2molmol L L-1-1 NaNa2 2HPOHPO4 4溶液的溶液的溶液的溶液的PHPH cK cKa3 a3 =3.3310=3.3310-2-21010-12.36 -12.36 =1.4510=1.4510-14-14 KKw w
27、 c/K c/Ka2a2=3.3310=3.3310-2-2/10/10-7.20-7.20 1010 pH=9.66 pH=9.66第46页，本讲稿共88页4-44-4酸碱滴定终点的指示方法酸碱滴定终点的指示方法 （指示剂法）（指示剂法）指示剂法：指示剂法：利用酸碱指示剂颜色的突然变化来指利用酸碱指示剂颜色的突然变化来指示滴定终点的方法示滴定终点的方法1.1.酸碱指示剂的变色原理酸碱指示剂的变色原理 酸碱指示剂一般都是酸碱指示剂一般都是酸碱指示剂一般都是酸碱指示剂一般都是有机弱酸或弱碱有机弱酸或弱碱有机弱酸或弱碱有机弱酸或弱碱,当溶液的当溶液的当溶液的当溶液的pHpHpHpH改变时改变时改变
28、时改变时,指示剂由于指示剂由于指示剂由于指示剂由于结构的改变结构的改变结构的改变结构的改变而发生而发生而发生而发生颜色的改变颜色的改变颜色的改变颜色的改变.第47页，本讲稿共88页 碱碱无色分子无色分子 红色离子红色离子红色离子红色离子 无色离子无色离子无色离子无色离子 无色离子无色离子 (pH =10 8 )(pH =10 8 )酸酸酚酞结构及颜色变化的过程酚酞结构及颜色变化的过程（参见酚酞指示剂动画）参见酚酞指示剂动画）参见酚酞指示剂动画）参见酚酞指示剂动画）第48页，本讲稿共88页甲基橙结构变化的过程甲基橙结构变化的过程（参见甲基橙指示剂动画）（参见甲基橙指示剂动画）（参见甲基橙指示剂动
29、画）（参见甲基橙指示剂动画）(pH=4.4)黄色分子黄色分子黄色分子黄色分子 红色阳离子红色阳离子 (pH=3.1)第49页，本讲稿共88页 2.2.酸碱指示剂的理论变色点酸碱指示剂的理论变色点 和理论变色范围和理论变色范围 HIn +H2O H3O+In-酸酸 碱碱平衡常数：平衡常数：KHIn =H+In-/HIn In-/HIn =KHIn /H+In-代表碱式颜色的平衡浓度代表碱式颜色的平衡浓度 HIn-代表酸式颜色的平衡浓度代表酸式颜色的平衡浓度 In-与与 HIn 的比值决定了指示剂的颜色的比值决定了指示剂的颜色 第50页，本讲稿共88页 K KHInHIn由指示剂的本质决定由指示剂
30、的本质决定由指示剂的本质决定由指示剂的本质决定,在一定温度下在一定温度下在一定温度下在一定温度下,对某种对某种对某种对某种指示剂来说是一个常数指示剂来说是一个常数指示剂来说是一个常数指示剂来说是一个常数.指示剂的颜色由溶液指示剂的颜色由溶液指示剂的颜色由溶液指示剂的颜色由溶液HH+决定决定决定决定.H H+=K=KHIn HIn （HIn/In HIn/In-）pH =pK pH =pKHInHIn+lg(In+lg(In-/HIn)/HIn)当当当当InIn-=HIn=HIn时时时时 pH=pK pH=pKaHInaHIn 溶液的颜色是酸色和碱色的溶液的颜色是酸色和碱色的溶液的颜色是酸色和碱
31、色的溶液的颜色是酸色和碱色的中间颜色中间颜色中间颜色中间颜色当当当当InIn-/HIn=10/1/HIn=10/1 pH =pK pH =pKHIn HIn+lg 10 pH =pK+lg 10 pH =pKHIn HIn+1+1（碱色碱色碱色碱色）当当当当InIn-/HIn=1/10/HIn=1/10 pH =pK pH =pKHIn HIn-lg 1/10 pH =pK-lg 1/10 pH =pKHIn HIn 1 1（酸色酸色酸色酸色）第51页，本讲稿共88页酸碱指示剂的理论变色点酸碱指示剂的理论变色点 pH=pKHIn酸碱指示剂理论变色范围酸碱指示剂理论变色范围 pH =pKHIn
32、1(In(In-/HIn)/HIn)1/10 1/10 1/10 =1 =10/11/10 =1 =10/1 10/1 10/1 酸色酸色酸色酸色 略带碱色略带碱色略带碱色略带碱色 中间颜色中间颜色中间颜色中间颜色 略带酸色略带酸色略带酸色略带酸色 碱色碱色碱色碱色 pH =pKpH =pKHIn HIn 1 1 -pH =pKpH =pKHIn HIn+1+1指示剂的变色范围和变色点与指示剂的变色范围和变色点与指示剂的变色范围和变色点与指示剂的变色范围和变色点与KKHInHIn有关有关有关有关第52页，本讲稿共88页3.3.酸碱指示剂的作用原理酸碱指示剂的作用原理 在酸碱滴定过程中，化学计量
33、点附近，如果溶液在酸碱滴定过程中，化学计量点附近，如果溶液在酸碱滴定过程中，化学计量点附近，如果溶液在酸碱滴定过程中，化学计量点附近，如果溶液的的的的PHPHPHPH值有较大的变化，值有较大的变化，值有较大的变化，值有较大的变化，(2 2 2 2个个个个pHpHpHpH单位单位单位单位)指示剂就会发生指示剂就会发生指示剂就会发生指示剂就会发生颜色改变，指示滴定终点。颜色改变，指示滴定终点。颜色改变，指示滴定终点。颜色改变，指示滴定终点。4.4.常用酸碱指示剂常用酸碱指示剂（p66-表表)甲基橙甲基橙甲基橙甲基橙(Methyl Orange)(Methyl Orange)、酚酞、酚酞、酚酞、酚酞
34、(Phenolphthalein)(Phenolphthalein)、溴甲酚绿溴甲酚绿溴甲酚绿溴甲酚绿(Bromocresol Green)(Bromocresol Green)、百里酚蓝、百里酚蓝、百里酚蓝、百里酚蓝(Thymol Blu)(Thymol Blu)、甲基红甲基红甲基红甲基红(Methyl Red)(Methyl Red)指示剂在变色范围内显示出逐渐变化的过程指示剂在变色范围内显示出逐渐变化的过程指示剂在变色范围内显示出逐渐变化的过程指示剂在变色范围内显示出逐渐变化的过程各指示剂的变色幅度各不相同各指示剂的变色幅度各不相同各指示剂的变色幅度各不相同各指示剂的变色幅度各不相同第5
35、3页，本讲稿共88页表表表表4-3 4-3 几种常用酸碱指示剂的变色范围几种常用酸碱指示剂的变色范围几种常用酸碱指示剂的变色范围几种常用酸碱指示剂的变色范围第54页，本讲稿共88页第55页，本讲稿共88页5.常用酸碱混合指示剂常用酸碱混合指示剂（p68-表表)混合指示剂：混合指示剂：混合指示剂：混合指示剂：利用颜色之间的利用颜色之间的互补作用，使变色范互补作用，使变色范围变窄，能够在滴定围变窄，能够在滴定终点有敏锐的颜色变终点有敏锐的颜色变化，正确指示滴定终点。化，正确指示滴定终点。配制方法：配制方法：配制方法：配制方法：采用一种颜色不随溶液中采用一种颜色不随溶液中H+浓度变化而改变的染料与指
36、浓度变化而改变的染料与指示剂配合。示剂配合。选用两种（或多种）选用两种（或多种）pKa接近的指示剂，按一定比例混接近的指示剂，按一定比例混合。合。第56页，本讲稿共88页4-54-5一元酸碱的滴定一元酸碱的滴定一一.强碱滴定强酸强碱滴定强酸0.1000mol0.1000mol L L-1-1NaOHNaOH溶液滴定溶液滴定溶液滴定溶液滴定0.1000mol0.1000mol L L-1-120.00mL20.00mLHCHCl l l l溶液溶液溶液溶液反应式：反应式：NaOH =Na NaOH =Na+OH+OH-HCl +H HCl +H2 2O =HO =H3 3OO+Cl+Cl-H H
37、3 3OO+OH+OH-H H2 2O +HO +H2 2OO滴定过程中溶液的滴定过程中溶液的滴定过程中溶液的滴定过程中溶液的PHPHPHPH变化：变化：变化：变化：（1 1）滴定开始前）滴定开始前 H H+=0.1000=0.1000molmol L L-1 -1 PH=1.00PH=1.00第57页，本讲稿共88页(2)(2)滴定开始至化学计量点滴定开始至化学计量点(V V V VNaOHNaOHNaOHNaOH=19.98mL=19.98mL=19.98mL=19.98mL)HH+=n(=n(剩余剩余剩余剩余HCl)/V(HCl)/V(总）总）总）总）H H+=(0.1000=(0.10
38、00 0.020.021010-3-3)/(20.00+)/(20.00+19.9819.98)10)10-3-3 =5.0010 =5.0010-3-3molmol L L-1-1 pH=4.31pH=4.31(3)(3)化学计量点化学计量点(V V V VNaOHNaOHNaOHNaOH=20.00mL=20.00mL=20.00mL=20.00mL)PH=7PH=7(4)(4)化学计量点后化学计量点后(V V V VNaOHNaOHNaOHNaOH=20.02mL=20.02mL=20.02mL=20.02mL)OH OH-=n(=n(过量过量过量过量NaOH)/V(NaOH)/V(总）
39、总）总）总）OH OH-=(0.1000=(0.1000 0.020.021010-3-3)/(20.00+)/(20.00+20.0220.02)10)10-3-3 =5.0010 =5.0010-3-3molmol L L-1 -1 pOH=4.31pOH=4.31 pH=9.70pH=9.70第58页，本讲稿共88页滴定曲线：滴定曲线：标准溶液加入量标准溶液加入量标准溶液加入量标准溶液加入量(体积体积体积体积)与溶液与溶液与溶液与溶液PHPHPHPH的关系曲线的关系曲线的关系曲线的关系曲线滴定突跃：滴定突跃：滴定突跃：滴定突跃：化学计量点前后化学计量点前后化学计量点前后化学计量点前后0.
40、1%0.1%0.1%0.1%范围内范围内范围内范围内PHPHPHPH的急剧变化的急剧变化的急剧变化的急剧变化VVVVNaOHNaOHNaOHNaOH=(20.00 0.02)mL=(20.00 0.02)mL=(20.00 0.02)mL=(20.00 0.02)mL，相当于相当于相当于相当于0.1%0.1%0.1%0.1%滴定突跃前后溶液的性质由量变引起了质变滴定突跃前后溶液的性质由量变引起了质变滴定突跃前后溶液的性质由量变引起了质变滴定突跃前后溶液的性质由量变引起了质变影响突跃范围大小的因素：影响突跃范围大小的因素：影响突跃范围大小的因素：影响突跃范围大小的因素：酸碱溶液的浓度酸碱溶液的浓
41、度酸碱溶液的浓度酸碱溶液的浓度 c c c c 越大，突跃范围就越大，越大，突跃范围就越大，越大，突跃范围就越大，越大，突跃范围就越大，反之，突跃范围就越小反之，突跃范围就越小反之，突跃范围就越小反之，突跃范围就越小指示剂的选择原则：指示剂的选择原则：指示剂的选择原则：指示剂的选择原则：指示剂的指示剂的指示剂的指示剂的变色范围变色范围变色范围变色范围处于或部分处于化学计量点附处于或部分处于化学计量点附处于或部分处于化学计量点附处于或部分处于化学计量点附近的近的近的近的滴定突跃范围内滴定突跃范围内滴定突跃范围内滴定突跃范围内第59页，本讲稿共88页滴定曲线 （NaOHNaOH滴定滴定HClHCl
42、）PHPH 1miol L 1miol L-1-1 1414 0.1molL 0.1molL-1-1 1212 0.01 molL 0.01 molL-1-1 1010 酚酞酚酞酚酞酚酞 8 8 化学计量点化学计量点化学计量点化学计量点 6 6 甲基红甲基红甲基红甲基红 4 4 甲基橙甲基橙甲基橙甲基橙 2 2 0 0 1010（50%50%）2020（100%100%）3030（150%150%）V V（NaOHNaOH）/mL/mL第60页，本讲稿共88页二二.强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸0.1000molL-1NaOH溶液滴定溶液滴定 0.1000molL-120.00mLHOAc溶液溶液反
43、应式：反应式：NaOH =Na+OH-HOAc +H2O H3O+OAc-H3O+OH-H2O +H2O HOAc +OH-H3O+OAc-第61页，本讲稿共88页滴定过程中溶液的滴定过程中溶液的pH变化：变化：(1)1)1)1)滴定开始前（滴定开始前（滴定开始前（滴定开始前（HOAcHOAc 溶液，一元弱酸）溶液，一元弱酸）溶液，一元弱酸）溶液，一元弱酸）pH=2.87 pH=2.87(2)(2)(2)(2)滴定开始至化学计量点前滴定开始至化学计量点前滴定开始至化学计量点前滴定开始至化学计量点前 V VNaOHNaOH=19.98mL(=19.98mL(缓冲溶液缓冲溶液缓冲溶液缓冲溶液)pH
44、=7.74 pH=7.74(3)(3)(3)(3)化学计量点（化学计量点（化学计量点（化学计量点（NaOAc NaOAc OAcOAc-，一元弱碱），一元弱碱），一元弱碱），一元弱碱）pH=8.72 pH=8.72(4)(4)(4)(4)化学计量点后化学计量点后化学计量点后化学计量点后 V VNaOHNaOH=20.02mL=20.02mL OHOH-=n=n(过量过量过量过量NaOHNaOH)/)/)/)/V V(总）总）总）总）pH=9.70 pH=9.70 第62页，本讲稿共88页滴定曲线滴定曲线滴定曲线滴定曲线 （NaOHNaOH滴定弱酸滴定弱酸滴定弱酸滴定弱酸）PHPH 1414 1
45、212 10 10 Ka=10Ka=10-9 -9 酚酞酚酞酚酞酚酞 8 8 Ka=10Ka=10-7-7 6 6 Ka=10Ka=10-5-5 4 4 2 2 0 0 10(50%)20(100%)30(150%)40(200%)10(50%)20(100%)30(150%)40(200%)(VNaOH/mL)(VNaOH/mL)第63页，本讲稿共88页曲线的特点：曲线的形状不同于强碱滴定强酸 化学计量点的PH不等于7，（7）突跃范围比强碱滴定强酸突跃范围小影响突跃范围的因素：浓度-用较浓的标准溶液滴定，可使滴定范 围适当增大Ka值-Ka值越大滴定突跃范围越大目视直接滴定的条件：cKa10-
46、8（终点误差满足0.1%的要求）第64页，本讲稿共88页强酸滴定弱碱强酸滴定弱碱问题：（1）反应式如何（举例）（2）滴定过程中H值如何计算（3）滴定曲线的形状及曲线分析（4）指示剂的选择（5）影响滴定突跃的因素（6）直接滴定的条件第65页，本讲稿共88页4-64-6多元酸、多元碱、混合酸的滴定多元酸、多元碱、混合酸的滴定一、多元酸一、多元酸一、多元酸一、多元酸 以以以以0.10mol0.10mol L L-1-1NaOHNaOH溶液滴定溶液滴定溶液滴定溶液滴定0.10mol0.10mol L L-1-1HH3 3POPO4 4反应式：反应式：反应式：反应式：离解反应离解反应 HH3 3POPO
47、4 4 H H+H+H2 2POPO4 4-pK pKa1a1=2.12=2.12 H H2 2POPO4 4-H H+HPO+HPO4 42-2-pKpKa2a2=7.20=7.20 HPO HPO4 42-2-H H+PO+PO4 43-3-pKpKa3a3=12.36=12.36中和反应中和反应中和反应中和反应 H3PO4 +NaOH H2O +NaH2PO4 NaH2PO4+NaOH H2O +Na2HPO4 Na2HPO4+NaOH H2O +Na3PO4第66页，本讲稿共88页化学计量点化学计量点pHpH计算公式：计算公式：(用最简式计算）用最简式计算）用最简式计算）用最简式计算）
48、第一化学计量点第一化学计量点第一化学计量点第一化学计量点 (NaH(NaH2 2POPO4 4)第二化学计量点第二化学计量点 (Na(Na2 2HPOHPO4 4)pH=4.66pH=9.78第67页，本讲稿共88页根据变色点根据变色点pHpH选择指示剂选择指示剂第一变色点第一变色点 pH=4.66pH=4.66 选选甲基橙甲基橙甲基橙甲基橙 甲基红甲基红甲基红甲基红溴甲酚绿溴甲酚绿溴甲酚绿溴甲酚绿+甲基橙甲基橙甲基橙甲基橙 第二变色点第二变色点 pH=9.78pH=9.78选选酚酞酚酞酚酞酚酞 百里酚酞百里酚酞百里酚酞百里酚酞酚酞酚酞酚酞酚酞+百里酚酞百里酚酞百里酚酞百里酚酞多元酸滴定曲线多
49、元酸滴定曲线第68页，本讲稿共88页根据变色点根据变色点pHpH 选择指示剂选择指示剂第一变色点第一变色点 pH=8.37pH=8.37 选选 酚酞酚酞酚酞酚酞 第二变色点第二变色点 pH=3.9pH=3.9 选选甲基红甲基红甲基红甲基红多元碱滴定曲线多元碱滴定曲线第69页，本讲稿共88页 分步滴定满足的条件：分步滴定满足的条件：c c0 0 KKaiai1010-9-9 （c c0 0为酸的初始浓度）为酸的初始浓度）为酸的初始浓度）为酸的初始浓度）KKaiai/K/K a(i+1)a(i+1)10104 4 多元酸滴定时允许多元酸滴定时允许多元酸滴定时允许多元酸滴定时允许1%1%1%1%的误
50、差的误差的误差的误差,滴定突越范围滴定突越范围滴定突越范围滴定突越范围0.4PH0.4PH0.4PH0.4PH单位单位单位单位总量滴定的条件：总量滴定的条件：c c0 0 KKanan1010-8-8 允许允许允许允许0.1%0.1%0.1%0.1%的误差的误差的误差的误差,滴定突越范围滴定突越范围滴定突越范围滴定突越范围0.3PH0.3PH0.3PH0.3PH单位单位单位单位滴定的可行性进行判断：滴定的可行性进行判断：滴定的可行性进行判断：滴定的可行性进行判断：0.10mol0.10mol L L-1-1NaOHNaOH溶液滴定溶液滴定溶液滴定溶液滴定0.10mol0.10mol L L-1