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1、酸碱滴定 第1页，共38页，编辑于2022年，星期三1.概述概述非水酸碱滴定法：非水酸碱滴定法：在非水溶液中进行的酸碱在非水溶液中进行的酸碱滴定法滴定法两种酸碱滴定法对比两种酸碱滴定法对比 1以水为溶剂的酸碱滴定法的特点：以水为溶剂的酸碱滴定法的特点：优点：优点：易得，易纯化，价廉，安全易得，易纯化，价廉，安全 缺点：缺点：当酸碱太弱，无法准确滴定当酸碱太弱，无法准确滴定 有机酸、碱溶解度小、无法滴定有机酸、碱溶解度小、无法滴定 强度接近的多元或混合酸碱、无强度接近的多元或混合酸碱、无 分步或分别滴定分步或分别滴定 第2页，共38页，编辑于2022年，星期三非水溶剂为滴定介质增大有机物溶解度
2、改变物质酸碱性 扩大酸碱滴定范围2 2非水酸碱滴定法的特点非水酸碱滴定法的特点第3页，共38页，编辑于2022年，星期三2 非水滴定的基本原理非水滴定的基本原理1.非水溶剂的分类非水溶剂的分类A.质子性溶剂质子性溶剂:具有较强的授受质子能力的溶剂 1)酸性溶剂 2)碱性溶剂 3)两性溶剂B.非质子性溶剂非质子性溶剂:溶剂分子中无转移性质子的溶剂 1)偶极亲质子性溶剂 2)惰性溶剂C.C.混合溶剂混合溶剂第4页，共38页，编辑于2022年，星期三v酸性溶剂：酸性溶剂：具有较强的给出质子能力的溶剂例如：甲酸，醋酸，丙酸，硫酸特点：特点：酸性H2O，碱性H2O适用：适用：滴定弱碱性物质作用：作用：酸
3、性介质，能增强被测碱的强度HAc+HAc H2 Ac+Ac-第5页，共38页，编辑于2022年，星期三v碱性溶剂：碱性溶剂：具有较强的接受质子能力的溶剂例如：乙二胺，乙醇胺，丁胺适用：适用：滴定弱酸性物质作用：作用：碱性介质，能增强被测酸的强度 H2NCH2CH2NH2 +H2NCH2CH2NH2 H2NCH2CH2NH3+H2NCH2CH2NH-第6页，共38页，编辑于2022年，星期三两性溶剂：两性溶剂：既易给出质子、又易接受质子的溶剂例如：例如：甲醇，乙醇，丙醇特点：特点：碱性、酸性与水相似（给出质子、接受质子两种能力差不多，与水相似）适用：适用：滴定不太弱的酸性或碱性物质作用：作用：中
4、性介质，传递质子CH3OH +CH3OH CH3OH2+CH3O-第7页，共38页，编辑于2022年，星期三v偶极亲质子性溶剂（非质子亲质子性溶剂）：偶极亲质子性溶剂（非质子亲质子性溶剂）：溶剂分子中无转移性质子，但具有较弱的接 受质子的倾向，且具有程度不同形成氢键的 能力例如：例如：酮类，酰胺类，腈类，吡啶类特点：特点：具微弱碱性和弱的形成氢键能力；不 具碱性适用：适用：滴定弱酸弱酸性物质第8页，共38页，编辑于2022年，星期三v惰性溶剂：惰性溶剂：溶剂分子中无转移性质子和接受质子的倾向，也无形成氢键的能力例如：例如：苯，甲苯，氯仿，四氯化碳）特点：特点：不参加酸碱反应适用：适用：滴定弱酸
5、性物质作用：作用：常与质子溶剂混用，用来溶解、分 散、稀释溶质第9页，共38页，编辑于2022年，星期三v混合溶剂：混合溶剂：质子性溶剂与惰性溶剂混合例如：例如：冰醋酸冰醋酸-醋酐，冰醋酸醋酐，冰醋酸-苯苯弱碱性物质滴定弱碱性物质滴定苯苯-甲醇甲醇羧酸类的滴定羧酸类的滴定 二醇类二醇类-烃类烃类溶解有机酸盐、生物碱和高分子化合物溶解有机酸盐、生物碱和高分子化合物特点：特点：使样品易溶，滴定突跃，终点变色敏锐第10页，共38页，编辑于2022年，星期三2.溶剂的性质溶剂的性质溶剂的离解性溶剂的酸碱性溶剂的极性均化效应和区分效应第11页，共38页，编辑于2022年，星期三1）溶剂的离解性）溶剂的离
6、解性注：溶剂的酸性或碱性强弱分别由两对共轭酸碱对决定；每一对共轭酸碱对中，酸越强，其对应的共轭碱越弱共轭酸碱对共轭酸碱对2溶剂阴离子溶剂阴离子 酸的离解酸的离解 SH H+S-碱的离解碱的离解 SH +H+SH2+溶剂的自身离解反应溶剂的自身离解反应 SH +SH SH2+S-或溶剂质子自递反应或溶剂质子自递反应共轭酸碱对共轭酸碱对1溶剂合质子溶剂合质子第12页，共38页，编辑于2022年，星期三溶剂的质子自递常数或离子积溶剂的质子自递常数或离子积溶剂固有溶剂固有酸酸常数常数溶剂固有溶剂固有碱碱常数常数溶剂自身离解常数溶剂自身离解常数 注：Ks值是非水溶剂的重要特性，可以了解酸碱滴定反应的完全
7、程度以及混合酸碱有无连续滴定的可能性第13页，共38页，编辑于2022年，星期三滴定反应常数滴定反应常数 质子性溶剂中的酸碱滴定反应：质子性溶剂中的酸碱滴定反应：结论结论 KaSH 或KbSH为定值，衡量溶剂授受质子能力的大小 KaSH 或KbSH，Ks，Kt，滴定反应完全程度 Ks对滴定突跃的影响：Ks，滴定单一组分的pH 滴定准确度SH2+S-2 SH 溶剂合质子溶剂合质子溶剂阴离子溶剂阴离子强酸强酸强碱强碱第14页，共38页，编辑于2022年，星期三例如：水溶液中水溶液中H2O+H2O H3O+OH-醋酸溶液中醋酸溶液中HAC+HAC H2AC+AC-乙醇溶液中乙醇溶液中C2H5OH+C
8、2H5OH C2H5OH+C2H5O-第15页，共38页，编辑于2022年，星期三水溶液水溶液（Kw=1.010-14 ）NaOH(0.1000mol/L)HCl(0.1000mol/L)pH=4.3 9.7，pH=5.4乙醇溶液中乙醇溶液中（Ks=7.910-20）C2H5ONa(0.1000mol/L)HCl(0.1000mol/L)pH=4.314.8，pH=10.5 滴定突跃范围 例如：例如：第16页，共38页，编辑于2022年，星期三4）均化效应和区分效应）均化效应和区分效应（1）均化效应（拉平效应）均化效应（拉平效应）HClO4+H2O H3O+ClO4 H2SO4 +H2O H3
9、O+SO42 HCl +H2O H3O+Cl HNO3 +H2O H3O+NO3强强 强度相近强度相近 第25页，共38页，编辑于2022年，星期三均均 化化 效效 应应：能能 将将 酸酸 或或 碱碱 的的 强强 度度 调调 至至 溶溶 剂剂 化质子（或溶剂阴离子）强度水平的效应化质子（或溶剂阴离子）强度水平的效应均化性溶剂均化性溶剂：具有均化效应的溶剂具有均化效应的溶剂在稀的水溶液中，四种酸的强度几乎相等在稀的水溶液中，四种酸的强度几乎相等,四种酸在水中全部解离，碱性较强的H2O可全部接受其质子，定量生成H3O+，更强的酸在水溶液中都被均化到H3O+水平第26页，共38页，编辑于2022年，
10、星期三（2）区分效应）区分效应 区分效应区分效应：能区分酸碱强弱的效应能区分酸碱强弱的效应区分性溶剂区分性溶剂：能区分酸碱强弱的效应的溶剂能区分酸碱强弱的效应的溶剂注：在注：在HAc溶液中，四种酸的强度不相等溶液中，四种酸的强度不相等 HAc碱碱性性H2O，无无法法全全部部接接受受四四种种酸酸离离解解出的质子生成出的质子生成H2Ac+，表现出酸性差别，表现出酸性差别 HClO4 +HAc H2Ac+ClO4 H2SO4 +HAc H2Ac+SO42 HCl +HAc H2Ac+Cl HNO3 +HAc H2Ac+NO3强强 第27页，共38页，编辑于2022年，星期三3)讨论讨论 1）区分效应
11、和拉平效应与溶质和溶剂的酸碱相）区分效应和拉平效应与溶质和溶剂的酸碱相对强度有关。对强度有关。溶剂的酸、碱性相对溶质的酸、碱性越强，其区分效应就越强；溶剂的酸、碱性相对溶质的酸、碱性越弱，其拉平化效应就越强例：例：HCl+H2O H3O+Cl-HAc+H2O H3O+Ac-例：例：HCl+NH3 NH4+Cl-HAc+NH3 NH4+Ac-H2O为为 HCl和和 HAc的的 区分性溶剂区分性溶剂 NH3为为 HCl和和 HAc的拉平溶剂的拉平溶剂第28页，共38页，编辑于2022年，星期三讨论讨论2）在拉平溶剂中）在拉平溶剂中 溶溶剂剂中中唯唯一一存存在在的的最最强强酸酸是是溶溶剂剂合合质质子
12、子SH2+或或H3O+溶溶剂剂中中唯唯一一存存在在的的最最强强碱碱是是溶溶剂剂合合阴阴离离子子S-或或OH3）酸性溶剂是溶质酸的区分性溶剂，）酸性溶剂是溶质酸的区分性溶剂，是溶质碱的均化性溶剂；碱性溶剂是溶是溶质碱的均化性溶剂；碱性溶剂是溶质碱的区分性溶剂，是溶质酸的均化性质碱的区分性溶剂，是溶质酸的均化性溶剂溶剂第29页，共38页，编辑于2022年，星期三讨论讨论4 4）非质子性溶剂是良好的区分性溶剂）非质子性溶剂是良好的区分性溶剂（无明显的质子授受现象，无拉平效应）5 5）利用拉平效应）利用拉平效应测混合酸测混合酸(碱碱)的总含量的总含量 利用区分效应利用区分效应测混合酸测混合酸(碱碱)各
13、组分的含量各组分的含量注：注：利用非水滴定法的特点，进行原来在水中无法进行的酸碱滴定反应，从而使滴定范围扩大第30页，共38页，编辑于2022年，星期三4.非水滴定的条件选择非水滴定的条件选择溶剂的选择溶剂的选择选择原则：选择原则：依据溶剂酸碱性对被测物酸碱性和对滴定反应的影响选择溶剂1)溶剂的酸碱性对滴定反应程度的影响2)溶剂的选择原则3)常用溶剂第31页，共38页，编辑于2022年，星期三1)溶剂的酸碱性对滴定反应程度的影响溶剂的酸碱性对滴定反应程度的影响 强碱滴定弱酸时强碱滴定弱酸时选碱性溶剂选碱性溶剂注：KT取决于溶剂固有酸度；KaSH，KT，反应程度越高例：乙二胺的酸性H2O，常选乙
14、二胺作为碱滴定酸的溶剂 HB+S-SH +B-第32页，共38页，编辑于2022年，星期三注注：KT取决于溶剂固有碱度；KbSH，KT，反应程度越高例：HAc的碱性H2O，常选HAc作为酸滴定碱的溶剂SH2+B B H+SH 强酸滴定弱碱时强酸滴定弱碱时选酸性溶剂选酸性溶剂第33页，共38页，编辑于2022年，星期三2)溶剂的要求溶剂的要求应对样品及滴定产物具有良好的溶解能力纯度应较高，若有水，应除去应能增强被测酸碱的酸碱度粘度应小，挥发性小 3)3)常用溶剂常用溶剂滴定酸时选择碱性溶剂或偶极亲质子性溶剂 滴定碱时选择酸性溶剂或惰性溶剂 第34页，共38页，编辑于2022年，星期三第四章第四章
15、 小小 结结3.1 酸碱反应的酸碱反应的定义定义,平衡常数的表示平衡常数的表示、活度与浓度活度与浓度;3.2 酸度对弱酸酸度对弱酸(碱碱)形体分布形体分布的影响的影响(一元一元,多元多元),摩尔分数计算摩尔分数计算,各种形体浓度的计算各种形体浓度的计算;3.3 质子条件质子条件第35页，共38页，编辑于2022年，星期三3.4 酸碱溶液的酸碱溶液的H+浓度计算浓度计算:一元一元(多元多元)酸碱酸碱,两性两性(类两性类两性)物质物质,共轭体系共轭体系;混合体系混合体系.会会写写质质子子条条件件式式,了了解解精精确确式式如如何何得得来来,会会用用近近似似式式和和最最简式简式;3.5 酸酸碱碱缓缓冲
16、冲溶溶液液:了了解解缓缓冲冲容容量量的的概概念念(不不要要求求推推导导公式公式),会选择缓冲溶液并会选择缓冲溶液并配制需要的缓冲溶液配制需要的缓冲溶液 (定量计算定量计算).3.6 酸酸碱碱指指示示剂剂:了了解解作作用用原原理理,影影响响因因素素,掌掌握握常常用用指指示剂示剂(MO,MR,PP)的变色区间和变色点的变色区间和变色点.第36页，共38页，编辑于2022年，星期三3.7 酸酸碱碱滴滴定定曲曲线线和和指指示示剂剂的的选选择择:强强酸酸(碱碱)滴滴定定、一一元元弱弱酸酸(碱碱)滴滴定定过过程程中中pH计计算算,重重点点是是化化学学计计量量点点及及0.1%时时的的pH计计算算.了了解解滴
17、滴定定突突跃跃与与浓浓度度、Ka(Kb)的的关关系系，一一元元弱弱酸酸碱碱能能被被准准确确滴滴定定的的条条件件；正正确确选选择择指指示剂示剂；了了解解强强酸酸与与弱弱酸酸混混合合溶溶液液、多多元元酸酸溶溶液液能能分分步步滴滴定定或或全全部部滴滴定定的的条条件件及及指指示示剂剂的的选择。选择。3.8 终点误差终点误差第37页，共38页，编辑于2022年，星期三3.9 酸酸碱碱滴滴定定法法的的应应用用:标标准准酸酸(碱碱)溶溶液液的的配制与标定配制与标定;应用示例应用示例:混合碱混合碱(酸酸)、P、N、H3BO3的测定的测定。3.10 非水酸碱滴定法非水酸碱滴定法第38页，共38页，编辑于2022年，星期三