第6章-无机化学课件之-酸碱平衡和酸碱滴定法ppt.ppt

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1、篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第第6章章 酸碱平衡和酸碱滴定法酸碱平衡和酸碱滴定法6.1 酸碱质子理论酸碱质子理论6.2 酸碱平衡的移动酸碱平衡的移动 6.3 酸碱平衡中有关浓度的计算酸碱平衡中有关浓度的计算6.4 缓冲溶液缓冲溶液6.5 酸碱指示剂酸碱指示剂6.6 酸碱滴定的基本原理酸碱滴定的基本原理6.7 酸碱滴定法的应用酸碱滴定法的应用篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统本章学习要求本章学习要求1.1.了解同离子效应,盐效应了解同离子效应,

2、盐效应;2.2.掌掌握握酸酸碱碱质质子子理理论论:质质子子酸酸碱碱的的定定义义,共共轭轭酸酸碱碱对对,酸酸碱碱反反应应的的实实质质,共共轭轭酸酸碱碱Ka和和与与Kb的的关关系系;3.3.掌掌握握弱弱酸酸、弱弱碱碱的的电电离离平平衡衡,影影响响电电离离平平衡衡常常数数和和电电离离度度的的因因素素,稀稀释释定定律律;运运用用最最简简式式计计算算弱弱酸、弱碱水溶液的酸、弱碱水溶液的pHpH及有关离子平衡浓度及有关离子平衡浓度;篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统4.4.掌掌握握酸酸碱碱指指示示剂剂的的变变色色原原理理、指指示示剂

3、剂的的变变色色点点、变色范围;变色范围;5.5.了解酸碱滴定法的应用及相关计算,了解了解酸碱滴定法的应用及相关计算,了解COCO2 2 对酸碱滴定的影响,掌握酸碱标准溶液的配对酸碱滴定的影响,掌握酸碱标准溶液的配 制及标定,掌握混合碱的分析方法。制及标定,掌握混合碱的分析方法。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统6.0 酸碱理论概述酸碱理论概述o酸碱理论是阐明何为酸碱,酸碱理论是阐明何为酸碱,以及什么是酸碱反应的理论。以及什么是酸碱反应的理论。o最早提出酸碱概念的是最早提出酸碱概念的是oRobert Boyle,在其理论基

4、础上,酸碱的概念不,在其理论基础上,酸碱的概念不断更新,逐渐完善,其中最重要的有:断更新,逐渐完善,其中最重要的有:酸碱电离理论,酸碱电离理论,酸碱质子理论与酸碱电子理论。酸碱质子理论与酸碱电子理论。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统古典的酸碱理论古典的酸碱理论o最初人们将有最初人们将有酸味的物质叫做酸酸味的物质叫做酸,有涩味的物有涩味的物质叫做碱质叫做碱。17世纪英国化学家波义耳将植物汁世纪英国化学家波义耳将植物汁液提取出作为指示剂,对酸碱有了初步的认识。液提取出作为指示剂,对酸碱有了初步的认识。在大量实验的总结下,波

5、义耳提出了最初的酸在大量实验的总结下,波义耳提出了最初的酸碱理论:碱理论:凡物质的水溶液能溶解某些金属,与凡物质的水溶液能溶解某些金属,与碱接触会失去原有特性,而且能使石蕊试液变碱接触会失去原有特性,而且能使石蕊试液变红的物质叫酸红的物质叫酸;凡物质的水溶液有苦涩味,能凡物质的水溶液有苦涩味,能腐蚀皮肤,与酸接触会失去原有特性,而且能腐蚀皮肤,与酸接触会失去原有特性,而且能使石蕊试液变蓝的物质叫碱使石蕊试液变蓝的物质叫碱。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统酸碱电离理论酸碱电离理论o瑞典科学家阿伦尼乌斯瑞典科学家阿伦尼乌斯

6、o(Arrhenius)总结大量总结大量o事实,于事实,于1887年提出年提出o了关于酸碱的本质观点了关于酸碱的本质观点o酸碱电离理论酸碱电离理论o(Arrhenius酸碱理论)。酸碱理论)。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统o在酸碱电离理论中,酸碱的定义是:在酸碱电离理论中,酸碱的定义是:凡在水溶凡在水溶液中电离出的阳离子全部都是液中电离出的阳离子全部都是H+的物质叫酸的物质叫酸;电离出的阴离子全部都是电离出的阴离子全部都是OH-的物质叫碱的物质叫碱,酸,酸碱反应的本质碱反应的本质是是H+与与OH-结合生成水结合生成水

7、的反应的反应1。(这里的氢离子在水中的呈现形态是水。(这里的氢离子在水中的呈现形态是水合氢离子合氢离子(H3O+),但为书写方便,在不引起,但为书写方便,在不引起混淆的情况下可简写为混淆的情况下可简写为H+)篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统电离理论电离理论(ionization)电解质在水溶液中能电离电解质在水溶液中能电离o电离产生的阳离子全部是电离产生的阳离子全部是H H+的物质是的物质是酸酸 电离产生的阴离子全部是电离产生的阴离子全部是OHOH-的物质是的物质是碱碱o完全电离完全电离强酸;强酸;不完全电离不完全电离

8、弱酸;弱酸;篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统酸碱质子理论酸碱质子理论o布布朗朗斯斯特特德德和和劳劳瑞瑞提提出出;o酸酸:能能够够给给出出质质子子(H+)的的物物质质;o碱碱:能能够够接接受受质质子子(H+)的的物物质质;o酸酸=碱碱+H+,共共轭轭酸酸碱碱;o能能够够解解释释说说明明NH3是是碱碱,能能够够接接受受H+,形形成成NH4+,同同时时也也能能解解释释非非水水溶溶剂剂中中的的酸酸碱碱反反应应;o局局限限性性:局局限限于于含含H物物质质;无无法法解解释释SO3,CO2,BCl3等等的的酸酸性性;篮球比赛是根据运

9、动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统路易斯酸碱理论路易斯酸碱理论-酸碱电子理论酸碱电子理论o1923年美国科学家年美国科学家G.N.路易斯从结构观路易斯从结构观点提出广义的酸碱电点提出广义的酸碱电子理论:子理论:给出电子对给出电子对的物质是碱,接受电的物质是碱,接受电子对的物质是酸,酸子对的物质是酸,酸碱结合成加合物。碱结合成加合物。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统o路易斯理论包括的范围很广,按照它,阿伦尼路易斯理论包括的范围很广,按照它,阿伦尼乌斯理论中的酸,如

10、乌斯理论中的酸,如HCl中,中,Cl是电子对给予是电子对给予体(碱)体(碱),H是电子对接受体(酸);是电子对接受体(酸);NaOH中中的的OH是电子对给予体是电子对给予体(碱碱),Na是酸。在质子是酸。在质子理论中理论中,至少有一对未共用电子对的碱就是路易至少有一对未共用电子对的碱就是路易斯碱斯碱,如如NH3。由于路易斯酸。由于路易斯酸(碱碱)理论的适用范理论的适用范围可包括其他理论的范围,因此又称广义酸围可包括其他理论的范围,因此又称广义酸(碱)理论。(碱)理论。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统凡能凡能给出质子给出

11、质子的分子或离子称为的分子或离子称为酸酸(protondonor)凡能凡能接受质子接受质子的分子或离子称为的分子或离子称为碱碱(protonacceptor)共轭关系共轭关系共轭酸碱对共轭酸碱对6.1.1酸碱定义酸碱定义篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统NH4+NH3+H+HCO3-CO32-+H+HClCl-+H+HCO3-+H+酸酸碱碱+质子质子共共轭轭酸酸碱碱对对共轭关系共轭关系H2CO3篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 14既能给出质子又

12、能接受质子的物质既能给出质子又能接受质子的物质说明说明:两性物质两性物质:HCO3-H2OH3O+OH-HS-H2SS2-两性物质两性物质(amphotericcompound)篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统半反应1 HCl(酸1)=Cl(碱1)H半反应 NH3(碱2)H+=NH4+(酸2)HCl(酸1)NH3(碱2)NH4+(酸2)Cl-(碱1)共轭共轭总反反应HClNH3NH4+Cl-酸碱半反应酸碱半反应篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统酸

13、碱质子理论扩大了经典的酸碱概念:酸碱质子理论扩大了经典的酸碱概念:1 1、酸碱可以是中性分子,也可以是阳离子和阴、酸碱可以是中性分子,也可以是阳离子和阴离子;离子;2 2、根据酸碱质子理论,酸碱具有相对性;、根据酸碱质子理论,酸碱具有相对性;3 3、酸碱质子理论中没有盐的概念;、酸碱质子理论中没有盐的概念;但是:但是:质子理论中仅限于质子的接受与给出,质子理论中仅限于质子的接受与给出,对于不含质子或者不接受质子的物质的酸碱性对于不含质子或者不接受质子的物质的酸碱性无法解释,比如无法解释,比如SOSO3 3,CO,CO2 2,BClBCl3 3等;等;篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多

14、少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统6.1.26.1.2酸碱反应酸碱反应 任任何何一一个个酸酸碱碱反反应应都都是是由由较较强强酸酸和和较较强强碱碱反应生成较弱的酸和碱。反应生成较弱的酸和碱。根据质子理论,根据质子理论,酸碱反应的实质是两个共轭酸碱反应的实质是两个共轭酸碱对之间的质子转移反应。酸碱对之间的质子转移反应。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统。(1)(1)实质:两个共扼酸碱对之间的质子传递反应。实质:两个共扼酸碱对之间的质子传递反应。HCl+NH3=Cl-+NH4+酸酸1碱碱1碱碱2酸

15、酸2篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统电离反应电离反应篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统水解反应水解反应篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统6.1.36.1.3水的质子自递反应水的质子自递反应 简写为:简写为:H2O H+OH-H2O+H2O H3O+OH-篮球比赛是根据

16、运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统t/t/0 1.1391015 25 1.008101410 2.9201015 50 5.474101420 6.8091015 100 5.5101424 1.0001015 表表1水的离子积常数水的离子积常数 随温度升随温度升高而增大高而增大篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统o酸的解离:酸的解离:酸与溶剂之间的质子转移反应,即酸酸与溶剂之间的质子转移反应,即酸给出质子转变为其共轭碱,而溶剂接受质子转变为给出质子转变为其共轭

17、碱,而溶剂接受质子转变为其共轭酸。其共轭酸。o碱的解离碱的解离:碱与溶剂之间的质子转移反应,即碱碱与溶剂之间的质子转移反应,即碱接受质子转变为其共轭酸,而溶剂给出质子转变为接受质子转变为其共轭酸,而溶剂给出质子转变为其共轭碱。其共轭碱。酸、碱的解离常数酸、碱的解离常数K a或或K b大小来定量标度大小来定量标度 6.1.4 6.1.4 酸碱的强度酸碱的强度 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统例如例如HAc,它在水中解离平衡的平衡常数表达式可,它在水中解离平衡的平衡常数表达式可写成写成HAc+H2OH3O+Ac篮球比赛是根

18、据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统叫做弱酸的叫做弱酸的酸度常数酸度常数,其右下角标,其右下角标“a”表示表示“酸酸”的意思。同理弱碱的意思。同理弱碱(例如例如NH3)在水中的离解平在水中的离解平衡常数用衡常数用表示,叫做弱碱的表示,叫做弱碱的碱度常数碱度常数。NH3+H2OOH+NH4+或可简写成或可简写成 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统o解离常数解离常数的大小,表示了弱酸弱碱的电的大小,表示了弱酸弱碱的电离程度的大小,离程度的大小,Ka、Kb越大,表示弱

19、越大,表示弱酸弱碱的电离程度越大,溶液的酸、碱酸弱碱的电离程度越大,溶液的酸、碱性越强。性越强。o解离常数是一种平衡常数,它只与温度解离常数是一种平衡常数,它只与温度有关,与浓度无关。有关,与浓度无关。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统一元弱酸和一元弱碱的电离平衡一元弱酸和一元弱碱的电离平衡 在水溶液中,一分子在水溶液中,一分子(或离子或离子)弱酸能给出一弱酸能给出一个个H叫做一元弱酸;叫做一元弱酸;一分子一分子(或离子或离子)弱碱能接受一个弱碱能接受一个H叫做一叫做一元弱碱。同理,其余的叫做多元弱酸元弱碱。同理,其余的

20、叫做多元弱酸(碱碱)。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统29HAc H+Ac-KaAc-+H2O HAc+OH-KbKaKb=KwKa大,大,共轭碱共轭碱Kb小;小;Ka小,小,共轭碱共轭碱Kb大大+H2O H+OH-Kw6.1.5 6.1.5 共轭酸碱对中共轭酸碱对中 K Ka a 和和 K Kb b 关系关系 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统因为酸碱之间的共轭关系,弱酸的酸常数可因为酸碱之间的共轭关系,弱酸的酸常数可以通过其共轭碱的碱常数求得

21、,反之亦然。以通过其共轭碱的碱常数求得,反之亦然。例如:通过例如:通过HAc的的可求可求Ac的的Ac+H2OHAc+OH即即篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统多元弱酸多元弱酸(碱碱)的电离平衡的电离平衡 多元弱酸多元弱酸(碱碱)在水中的离解是分步进行的。在水中的离解是分步进行的。例如,硫化氢溶于水后,在水分子的作用下例如,硫化氢溶于水后,在水分子的作用下发生离解发生离解(或称电离或称电离)。其反应式为。其反应式为第一步第一步H2S+H2OH3O+HS篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比

22、赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第二步第二步HS+H2OH3O+S2H2O+H2OH3O+OH此外,体系中还存在水自身的离解此外,体系中还存在水自身的离解H3O+OH=1.01014=篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统另外,比较氢硫酸另外,比较氢硫酸和和的相对大小可知,氢硫的相对大小可知,氢硫酸在水中的离解,酸在水中的离解,第二步远比第一步要弱。第二步远比第一步要弱。这很容这很容易理解,因为易理解,因为H2S分子失去一个分子失去一个H后的产物是后的产物是HS离子,带一个负电荷的离子,带一个负电荷的HS离子再失去一个离

23、子再失去一个H显显然要比第一步困难得多。然要比第一步困难得多。同样,其他多元弱酸以及多元弱碱在水中的离解平同样,其他多元弱酸以及多元弱碱在水中的离解平衡也有相同的情况。衡也有相同的情况。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统根据根据多重平衡规则多重平衡规则,若将氢硫酸的两个电离反应,若将氢硫酸的两个电离反应相加,所得总反应的平衡常数相加,所得总反应的平衡常数K等于等于和和相乘,相乘,即即总反应总反应H2S2H+S2H2SH+HSHSH+S2篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系

24、统是一种得分类型的系统总反应及相应的平衡常数表达式不要总反应及相应的平衡常数表达式不要误解误解为:为:一个氢一个氢硫酸能同时一次给出两个硫酸能同时一次给出两个H,而否认了氢硫酸逐级,而否认了氢硫酸逐级电离的事实。电离的事实。总反应及相应的平衡常数表达式只表示了在整个体系总反应及相应的平衡常数表达式只表示了在整个体系达到平衡后,溶液中达到平衡后,溶液中H、HS、H2S在浓度上满足在浓度上满足这样的关系。这样的关系。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统36二元弱碱二元弱碱CO32-在水溶液中的解离平衡为在水溶液中的解离平衡为:

25、CO32-+H2O HCO3-+OH-Kb1HCO3-+H2OH2CO3+OH-Kb2篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统6.2.1 6.2.1 浓度对质子转移平衡的影响浓度对质子转移平衡的影响 6.2.6.2.酸碱平衡的移动酸碱平衡的移动 解离度解离度解离度表示弱酸、弱碱在溶液中离解的程度,用解离度表示弱酸、弱碱在溶液中离解的程度,用表示,定义为表示,定义为篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统例如分析浓度例如分析浓度(即总浓度即总浓度)为为c的的HA

26、c溶液,利用平溶液,利用平衡的原理,可求出衡的原理,可求出与与、c的定量关系。的定量关系。HAcH+Ac起始浓度起始浓度c00反应浓度反应浓度-ccc平衡浓度平衡浓度c(1)cc一般,弱酸电离的程度都比较小,所以一般,弱酸电离的程度都比较小,所以11由上式可得由上式可得篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统整理后可得整理后可得同理对于弱碱,有同理对于弱碱,有、取决于取决于物质的本性、溶剂的性质和温度。物质的本性、溶剂的性质和温度。当固定溶剂、恒定温度时,电离度当固定溶剂、恒定温度时,电离度的大小取决的大小取决于弱酸弱碱的本性

27、和浓度。于弱酸弱碱的本性和浓度。稀释定律稀释定律当当 5%时时篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统6.2.2 6.2.2 同离子效应和盐效应同离子效应和盐效应0.1molL-1HAc甲基橙甲基橙滴加滴加0.1molL-1NaAc1.1.同离子效应同离子效应篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 由于强电解质的加入,增加了溶液中的离子浓度,由于强电解质的加入,增加了溶液中的离子浓度,使溶液中离子间的相互牵制作用增强使溶液中离子间的相互牵制作用增强,离子结合

28、离子结合为分子的机会减小,即分子化速度降低,因而重为分子的机会减小,即分子化速度降低,因而重新达到平衡时新达到平衡时电离度有所增加电离度有所增加。2.2.盐效应(异离子效应)盐效应(异离子效应)同同离离子子效效应应存存在在的的同同时时,也也存存在在盐盐效效应应,但但盐盐效效应很弱,一般计算中可忽略。应很弱,一般计算中可忽略。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统o例题例题:在氨水溶液中分别加入在氨水溶液中分别加入HCl、NH4Cl、NaCl、NaOH、H2O对氨水电离平衡有何影响?对氨水电离平衡有何影响?解离度解离度有何变化

29、?有何变化?解解:NH3H2O NH4+OH-HCl NH4Cl NaCl NaOH H2O变大变大变小变小变小变小变大变大变大变大篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统6.3.1水溶液的水溶液的pH值值6.3 酸碱平衡中有关浓度的计算酸碱平衡中有关浓度的计算水的电离:水的电离:H2O H+OH-K=c(H+)c(OH-)/c(H2O)25时,时,KW=1.010-14即一定温度下即一定温度下,水溶液水溶液中中H+和和OH-浓度乘积是一浓度乘积是一个常数。个常数。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因

30、此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1.溶液酸碱性和溶液酸碱性和pH值值只要温度一定,无论是纯水、酸性还是碱只要温度一定,无论是纯水、酸性还是碱性溶液中,性溶液中,KW是恒定的,常温下,是恒定的,常温下,c(H+)c(OH-)=KW=1.010-14稀溶液中,用稀溶液中,用pH值表示酸碱性:值表示酸碱性:pH=-logc(H+)pOH=-logc(OH-)c(H+)c(OH-)=KW=1.010-14pH+pOH=14篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2.pH值的测定值的测定o酸碱指示剂:借助酸碱指示剂:借助颜

31、色变化颜色变化来指示溶液的来指示溶液的pH值。值。HIn H+In-opH试纸:由多种指示剂混合溶液浸透试纸后试纸:由多种指示剂混合溶液浸透试纸后晾干而成。晾干而成。opH计计:用来精密测量液体介质的酸碱度值用来精密测量液体介质的酸碱度值篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 1.强酸(碱)强酸(碱)完全电离完全电离例例:计算计算0.1mol.L-1HCl溶液中的溶液中的H+浓度和浓度和pH值。值。6.3.3 6.3.

32、3 酸碱溶液酸碱溶液pHpH值的计算值的计算篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 2.一元弱酸(碱)一元弱酸(碱)B:HA:例例:分分别别计计算算0.10mol.L-1HAc和和0.10mol.L-1NaAc溶液的溶液的pH值值。cK20Kw时,忽略水的电离时,忽略水的电离当当10,显示显示In-色色In-/HIn0.1,显示显示HIn色色HInH+In-=H+KHInHInIn-6.5.2酸碱指示剂的变色范围酸碱指示剂的变色范围篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种

33、得分类型的系统(1)指示剂变色范围)指示剂变色范围理论变色范围:理论变色范围:pH=pKHIn 1=H+KHInHInIn-pH=pKHIn+lg理论变色点:理论变色点:pH=pKHIn不不同同指指示示剂剂的的K值值不不同同,可可在在不不同同酸酸度度下下指指示示滴定的终点。滴定的终点。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统对于甲基橙指示剂,其对于甲基橙指示剂,其,理论变色点是,理论变色点是pH=3.4,理论变色范围是,理论变色范围是pH=2.44.4。但由于。但由于人的眼睛对黄色与红色的敏感程度不同,实验测得人的眼睛对黄色与

34、红色的敏感程度不同,实验测得甲基橙的实际变色点为甲基橙的实际变色点为pH4.0变色范围是变色范围是pH=3.14.4。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统实验测定酚酞的实际变色点实验测定酚酞的实际变色点pH9.0,变色范围是,变色范围是PH=8.99.8。酚酞:是一种有机弱酸,它在水溶液中存在以下酚酞:是一种有机弱酸,它在水溶液中存在以下离解平衡。离解平衡。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统常用酸碱指示剂和它们的变色范围常用酸碱指示剂和它们的变色范围

35、指示剂指示剂酸色酸色碱色碱色变色范围变色范围(pH)甲基橙甲基橙甲基红甲基红中性红中性红酚酞酚酞红红黄黄红红黄黄红红橙黄橙黄无无红红3.14.44.46.26.88.08.010百里酚酞百里酚酞溴甲酚绿溴甲酚绿溴酚蓝溴酚蓝百里溴酚蓝百里溴酚蓝无无蓝蓝黄黄蓝蓝黄黄紫紫黄黄蓝蓝8.09.64.05.63.04.66.27.6篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统溴甲酚绿溴甲酚绿甲基红甲基红 5.0-5.1-5.2 橙红橙红 灰灰 绿绿 (黄红)(黄红)(绿(绿+橙红)(蓝黄)橙红)(蓝黄)通过颜色互补,使变色范围变窄,通过颜色互

36、补,使变色范围变窄,变色更敏锐变色更敏锐(1)6.5.3 6.5.3 混合指示剂混合指示剂(自学自学)篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统惰性染料惰性染料+指示剂指示剂靛蓝二磺酸钠(青蓝色)靛蓝二磺酸钠(青蓝色)红橙黄4.4变色范围不改变变色范围不改变甲甲基基橙橙(2)篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统0.1000molL-1NaOH滴定滴定20.00ml0.1000molL-1HCl反应式反应式:H+OH-H2O1.滴定前滴定前:pH1.002.滴

37、定至化学计量点前:滴定至化学计量点前:pH?3.化学计量点时化学计量点时:pH7.004.化学计量点后化学计量点后:pH?以滴定剂的加入量为横坐标,溶液的以滴定剂的加入量为横坐标,溶液的pHpH值为纵坐标值为纵坐标作图,就能得到酸碱滴定曲线。作图,就能得到酸碱滴定曲线。6.6.1 6.6.1 强碱强碱(酸酸)滴定强酸滴定强酸(碱碱)6.6 6.6 酸碱滴定的基本原理酸碱滴定的基本原理篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统0.1000molL1NaOH滴定滴定20.00ml0.1000molL1HCl时各点时各点pH值值篮球比

38、赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统图图5.50.1000molL1NaOH(HCl)滴定滴定0.1000molL1HCl(NaOH)的滴定曲线的滴定曲线篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统指示剂的选择原则指示剂的选择原则 通过通过计算可以找出突跃范围计算可以找出突跃范围,由突跃范围可以选择由突跃范围可以选择合适的指示剂。理想的指示剂应恰好在化学计量点合适的指示剂。理想的指示剂应恰好在化学计量点变色,而实际操作很难做到。变色,而实际操作很难做到。一般要求:一

39、般要求:指示剂变色范围全部或部分落在滴定突跃的范围内。指示剂变色范围全部或部分落在滴定突跃的范围内。突跃范围大小与浓度有关突跃范围大小与浓度有关:以以0.1000molL-1为宜。为宜。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统图图:不同浓度的强碱滴定强酸的滴定曲线不同浓度的强碱滴定强酸的滴定曲线篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统(1)(1)确定滴定终点时,消耗的滴定剂体积;确定滴定终点时,消耗的滴定剂体积;(2)(2)判断滴定突跃大小;判断滴定突跃大小;

40、(3)(3)确定滴定终点与化学计量点之差;确定滴定终点与化学计量点之差;(4)(4)选择指示剂;选择指示剂;滴定曲线滴定曲线的作用:的作用:篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1)1)滴定过程中溶液滴定过程中溶液pHpH值的变化值的变化 OH-+HAc Ac-+H2O滴定前滴定前:pH=2.87滴定开始至化学计量点前:滴定开始至化学计量点前:pH=?化学计量点化学计量点:pH=8.72化学计量点后化学计量点后:pH=?6.6.2强碱强碱(酸酸)滴定一元弱酸滴定一元弱酸(碱碱)0.1000mol L-1的的NaOH滴定滴定2

41、0.00ml0.1000mol L-1HAc溶液溶液篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统0.1000molL1NaOH滴定滴定20.00ml0.1000molL1HAc时各点时各点pH值值篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统0.1000molL1NaOH滴定滴定0.1000molL1HAc的滴定曲线的滴定曲线篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统用强碱滴定用强碱滴定0.1molL1各

42、种强度酸的滴定曲线各种强度酸的滴定曲线篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统由于人眼判断能力的限制,人的眼睛在观察到指由于人眼判断能力的限制,人的眼睛在观察到指示剂的颜色变化时,一般存在至少示剂的颜色变化时,一般存在至少0.2pH的出入的出入(称为称为终点观测误差终点观测误差)。因此,既便所选指示剂的。因此,既便所选指示剂的变色点与化学计量点完全一致,由于人眼的观测变色点与化学计量点完全一致,由于人眼的观测误差,在保证滴定误差不大于误差,在保证滴定误差不大于l的前提下,的前提下,滴定滴定突跃范围必须不能小于突跃范围必须不能小

43、于0.22即即0.4pH单位单位。为了保证滴定突越范围不小于为了保证滴定突越范围不小于0.4pH单位,被滴单位,被滴定弱酸定弱酸(碱碱)的浓度不能太小,其强度不能太弱。的浓度不能太小,其强度不能太弱。经计算用经计算用强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸(HB)时,要求时,要求:篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统用用强酸滴定弱碱强酸滴定弱碱(B)时,要求时,要求只有在满足这样的条件下:只有在满足这样的条件下:弱酸、弱碱才有可能被弱酸、弱碱才有可能被准确滴定准确滴定(误差小于误差小于 1 1)。这是用强碱。这是用强碱(酸酸)滴定一滴定一

44、元弱酸元弱酸(碱碱)的必要条件。的必要条件。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统6.6.4酸碱标准溶液的配制与标定酸碱标准溶液的配制与标定 基准物质基准物质:1.Na2CO32.Na2B4O7 10H2O 1.酸标准溶液酸标准溶液市售浓盐酸具有很大的挥发性,不符合做基准物质市售浓盐酸具有很大的挥发性,不符合做基准物质的要求,因此的要求,因此HCl标准溶液不能直接配制,而是用标准溶液不能直接配制,而是用浓盐酸先配制成一近似浓度的溶液,然后用基准物浓盐酸先配制成一近似浓度的溶液,然后用基准物质进行标定,常用来标定质进行标定,常

45、用来标定HCl溶液的基准物质有无溶液的基准物质有无水碳酸钠和硼砂。水碳酸钠和硼砂。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统用用Na2CO3标定标定HCl的步骤如下的步骤如下准确称取在准确称取在270300条件下干燥过的基准碳酸钠,条件下干燥过的基准碳酸钠,用水溶解后以用水溶解后以甲基橙甲基橙为指示剂用待标定的为指示剂用待标定的HCl溶液溶液滴定。滴定。pH=3.892HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2+H2O注:注:VHCl的单位为毫升。的单位为毫升。为为Na2CO3的质量。的质量。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里

46、得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统用基准硼砂用基准硼砂(Na2B4O710H2O)标定标定HCl时,使用时,使用前应使其不失去结晶水,应把它保存在相对湿度为前应使其不失去结晶水,应把它保存在相对湿度为60的恒湿器中。标定的反应为的恒湿器中。标定的反应为pH=5.1,用硼砂标定,用硼砂标定HCl时应使用时应使用甲基红甲基红为指示剂。为指示剂。Na2B4O7+2HCl+5H2O=4H3BO3+2NaCl篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2.碱标准溶液碱标准溶液NaOH易吸收空气中的易吸收空

47、气中的CO2又具有很强的吸湿性,不又具有很强的吸湿性,不能做基准物质。所以不能用来直接配制标准溶液,能做基准物质。所以不能用来直接配制标准溶液,而是先配制成一近似浓度的溶液,然后再用基准物而是先配制成一近似浓度的溶液,然后再用基准物质来进行标定。常用来标定质来进行标定。常用来标定NaOH溶液的有邻苯二溶液的有邻苯二甲酸氢钾、草酸等。甲酸氢钾、草酸等。邻苯二甲酸氢钾邻苯二甲酸氢钾(KHB)与与NaOH的反应的反应滴定时应使用酚酞作指示剂。滴定时应使用酚酞作指示剂。pH=9.1篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统草酸草酸(H2

48、C2O42H2O)是二元弱酸,因其是二元弱酸,因其,只能作为二元弱酸一次被滴定到,只能作为二元弱酸一次被滴定到C2O42,用,用酚酚酞酞作指示剂作指示剂,pH=8.36,滴定反应滴定反应H2C2O4+2OH=C2O42+2H2O篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 水中溶解的水中溶解的CO2 试剂吸收试剂吸收CO2:NaOH中吸收中吸收CO2 滴定过程中也会吸收滴定过程中也会吸收CO26.6.5 6.6.5 酸碱滴定中酸碱滴定中COCO2 2的影响的影响1)CO1)CO2 2的来源的来源篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间

49、里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统pH6.4主要存在形式主要存在形式:H2CO3或或CO2pH10.3主要存在形式主要存在形式:CO32-10.3pH6.3主要存在形式主要存在形式:HCO3-2)CO2)CO2 2在水溶液中的溶解及离解平衡在水溶液中的溶解及离解平衡3)CO3)CO2 2的影响的影响滴定到终点,溶液的滴定到终点,溶液的pH值越小,受值越小,受CO2的影的影响越小,响越小,如终点如终点pH5,CO2的影响可忽略;的影响可忽略;若若pH=9不可忽略不可忽略。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统

50、是一种得分类型的系统 用新煮沸并冷却的蒸馏水(能赶掉用新煮沸并冷却的蒸馏水(能赶掉CO2)配制)配制NaOH;用不含用不含Na2CO3的的NaOH来配标液,或先配成来配标液,或先配成50%NaOH(过饱和过饱和NaOH溶液溶液),再取清液稀),再取清液稀释;释;洗涤除去洗涤除去NaOH表面的少量表面的少量NaCO3;标定和测定时用同一指示剂,并在相同条件下滴标定和测定时用同一指示剂,并在相同条件下滴定,定,CO2的影响可部分抵消。的影响可部分抵消。4)CO4)CO2 2影响的消除影响的消除篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系

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