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1、化学基础与分析技术理论知识模块化学基础与分析技术理论知识模块2项目一项目一 食用白醋食用白醋中总酸的测定中总酸的测定X电子课件电子课件化学基础与分析技术欢迎回到课堂欢迎回到课堂化学基础与分析技术化学计量点确定指示剂的变色 酸碱滴定中指示剂的选择原则滴定过程中pH值变化规律酸碱指示剂的变色规律u酸碱滴定法以质子转移反应为基础的滴定分析法；u应用对象一般酸、碱以及能与酸、碱直接、间接发生质子转移反应的物质；uu关键问题关键问题化学计量点的确定化学计量点的确定。项目导入化学基础与分析技术项目一食用白醋中总酸的测定u酸碱指示剂溶液酸度的检测方法u酸碱滴定的基本原理滴定曲线及指示剂选择u酸碱滴定的应用实
2、例直接法、间接法学习内容学习目标u理解酸碱指示剂的变色原理及变色范围，掌握常见指示剂的使用，了解混合指示剂的原理；u理解酸碱滴定法的原理，学会利用作滴定曲线选择指示剂的方法；u掌握酸碱滴定法在实践中的应用。化学基础与分析技术检测溶液酸度的方法？化学基础与分析技术一、酸碱指示剂变色原理一、酸碱指示剂变色原理内因：指示剂结构【酸式（色）、碱式（色）不同】；酸式体（酸式体（色）碱式体（碱式体（色色）任务一 酸碱指示剂外因：溶液PH值的改变【酸式（色）碱式（色）】甲基橙化学基础与分析技术型体酚酞启示：任何物质的变化都是内外在因素共同作用的结果。化学基础与分析技术二、酸碱指示剂的变色范围 HIn H+I
3、n-酸式体酸式体(色色）碱式体（碱式体（色色）分析：分析：化学基础与分析技术 当PH由pKHIn-1变到pKHIn+1时，指示剂明显由酸式色变为碱式色。体现了从量变到质变的变化规律二、酸碱指示剂的变色范围化学基础与分析技术二、酸碱指示剂的变色范围uu指示剂理论变色范围指示剂理论变色范围：pH=pKpH=pKHInHIn 1 1uu指示剂理论变色点：指示剂理论变色点：pH=ppH=pK KHInHIn ，InIn-=HIn=HInuu指示剂实际变色范围：指示剂实际变色范围：指示剂明显地由一种颜色变化到另一种颜色所对应的指示剂明显地由一种颜色变化到另一种颜色所对应的最小最小pHpH范围范围。注意：
4、实际与理论的变色范围有差别，深色比浅色灵敏；指示剂的变色范围越实际与理论的变色范围有差别，深色比浅色灵敏；指示剂的变色范围越窄窄，指示变色越指示变色越敏锐敏锐。化学基础与分析技术指示剂变色范围颜色变化指示剂变色范围 颜色变化百里酚蓝1.22.8红黄溴酚红5.06.8黄红二甲基黄2.94.0红黄溴百里酚蓝 6.07.6黄蓝甲基橙3.14.4红黄中性红6.88.0 红亮黄溴酚蓝3.04.6黄蓝酚红6.88.0黄红溴甲酚绿3.85.4黄蓝酚酞8.210.0无红甲基红4.46.2红黄百里酚酞9.410.6无蓝化学基础与分析技术1.指示剂用量三、影响指示剂变色范围的因素a.太少，颜色变化不明显；b.过多
5、，变色迟钝，指示剂消耗滴定剂;c.不影响变色敏锐，尽量少用，24滴。2.滴定程序由浅入深或由无色变为有色，易于观察。a.酸滴碱甲基橙（红），黄橙；b.碱滴酸酚酞，无色淡红。3.溶剂、温度等影响指示剂的KHIn，导致变色范围改变。化学基础与分析技术四、混合指示剂u作用原理颜色互补uu优点：优点：颜色变化颜色变化敏锐，敏锐，易观察，变色范围较易观察，变色范围较窄窄。指示剂+染料两种指示剂混合化学基础与分析技术pH试纸：万用指示剂将甲基红、溴百里酚蓝、百里酚蓝，酚酞按一定比例混合，溶于乙醇，浸泡滤纸，晾干后使用。化学基础与分析技术滴定曲线作用：u确定滴定终点时，消耗的滴定剂体积。u 判断滴定突跃大小
6、。u确定滴定终点与化学计量点之差。u 选择指示剂。酸碱滴定曲线：表示滴定过程中溶液PH值随滴定剂用量变化而改变的关系曲线。酸碱滴定曲线任务二 酸碱滴定的基本原理化学基础与分析技术（一）滴定曲线一、强酸、强碱的滴定 0.1000 mol/L NaOH 滴定 20.00 mL 0.1000 mol/L HCl，讨论四个主要阶段溶液pH变化规律:序号阶段滴入标液体积，mL1滴定前V=0.002滴定开始至化学计量点前0.00V20.00化学基础与分析技术1.滴定前：V(NaOH)=0.00 mL 2.滴滴定定开开始始至至计计量量点点前前：0.00V(NaOH)20.00mL，HCl过过量量，酸酸度度由
7、由剩剩余余的的HCl决定决定:10.00、18.00、19.80、19.98mL时;pH 1.50、2.28、3.30、4.30。0.1000 mol/L 盐酸溶液，H+=0.1000mol/L,pH=1.00。化学基础与分析技术 反应完全,中性溶液，H+=1.010-7 mol/L,pH=7.004.化学计量点后：(NaOH)20.00mL,NaOH过量，酸度由过量的碱决定。20.02mL,约过量半滴:3.化学计量点时：V(NaOH)=20.00mL：pOH=4.30pH=9.70化学基础与分析技术加入加入NaOHNaOHV/mLV/mLHClHCl被滴定百被滴定百分数分数剩余剩余HClHC
8、lV/mLV/mL过量过量NaOHNaOHV/mLV/mLpHpH0.000.000.000.0020.0020.001.001.0018.0018.0090.0090.002.002.002.282.2819.8019.8099.0099.000.200.203.303.3019.9619.9699.8099.800.040.044.004.0019.9819.9899.9099.900.020.024.304.3020.0020.00100.0100.00.000.007.007.0020.0220.02100.1100.10.020.029.709.7020.0420.04100.210
9、0.20.040.0410.0010.00相对误差0.1%18.000.181.281.000.022.702.700.02用0.1000molLNaOH滴定等浓度20.00 mL HCl 化学化学计计量点前后量点前后0.1%相相对误对误差差范范围围内溶液的内溶液的pH值值的的变变化范化范围围,称称为为酸碱滴定的酸碱滴定的pH突突跃跃范范围围选择指示剂的依据。化学基础与分析技术强碱滴定强酸滴定曲线化学计量点滴定突跃-0.1%+0.1%V(NaOH)中和%pH0.000.001.0018.0090.002.3019.8099.003.3019.9899.904.3020.00100.07.002
10、0.02100.19.70化学基础与分析技术甲基橙甲基红酚酞化学计量点滴定突跃-0.1%+0.1%（二）指示剂的选择原则：指示剂的变色范围全部或部分的落在滴定突跃的范围内化学基础与分析技术强酸滴定强碱用0.1000 mol/L HCl滴定 20.00 mL 0.1000 mol/L NaOH。甲基橙甲基红酚酞化学计量点 滴定突跃相同滴定突跃相同 pHpH变化相反；变化相反；用甲基橙时，用甲基橙时，终点黄终点黄-橙。橙。启启 发发化学基础与分析技术vv甲基橙（甲基橙（3.13.14.44.4）*3.453.45vv甲基红（甲基红（4.44.46.26.2）*5.15.1vv 酚酚 酞（酞（8.0
11、10.08.010.0）*9.19.1不同浓度的强碱滴定强酸的曲线 1.0 mol/L NaOH1.0 mol/L HCl pH=3.310.7 0.1mol/LNaOH0.1mol/L HCl pH=4.39.7 0.01mol/L NaOH0.01mol/L HCl pH=5.38.7 甲基红，酚酞（差）甲基橙，甲基红，酚酞甲基红，酚酞，甲基橙（差）（三）影响滴定突跃范围的因素化学基础与分析技术 以0.1000mol/L NaOH 滴定20.00mL 0.1000mol/L HAc溶液为例：二、强碱滴定弱酸或强酸滴定弱碱二、强碱滴定弱酸或强酸滴定弱碱 1.滴定前：V(NaOH)=0.100
12、0mol/L HAc溶液 2.滴定开始至计量点前：0.00V(NaOH)0.4pH准确滴定的条件：csp Ka 10-8化学基础与分析技术启发：强酸滴定弱碱滴定反应：（2）只能用在酸性范围内变色的指示剂。（1）化学计量点落在酸性范围内；pH 7酚酞甲基橙甲基红(3)直接滴定条件：cspKb10-8化学基础与分析技术以碳酸钠的滴定为例讨论：以碳酸钠的滴定为例讨论：HClHCl（0.1000mol/L0.1000mol/L）NaNa2 2COCO3 3 （0.1000mol/L 0.1000mol/L，20.00mL20.00mL）CO32-+H+HCO3-Kb1=10-3.75HCO3-+H+H
13、2CO3 Kb2=10-7.621.1.滴定可行性的判断滴定可行性的判断 c cb K Kb1 10 10-8-8 且且K Kb1/K KKb210104 4 第一级能被第一级能被准确、分步滴定准确、分步滴定 c cb K Kb2 10 10-8-8 第二级能被第二级能被准确滴定准确滴定 多元酸碱被准确分步滴定的判别式：多元酸碱被准确分步滴定的判别式：l lc ca a K Kbibi 10 10-8 -8 或或c cb b K Kbibi 10 10-8-8 可以被准确滴定可以被准确滴定l lK Kaiai/K Kai+1ai+1 10 104 4 或或K Kbibi/K Kbi+1bi+1
14、 10 104 4 可以被分步准确滴定可以被分步准确滴定 三、多元酸（碱）的滴定三、多元酸（碱）的滴定swfswf化学基础与分析技术2.2.化学计量点化学计量点pHpH值的计算和指示剂的选择值的计算和指示剂的选择（1 1）第一级）第一级COCO3 32-2-被完全滴定后，溶液组成被完全滴定后，溶液组成NaHCONaHCO3 3两性物质。两性物质。酚酞酚酞酚酞酚酞甲基橙甲基橙甲基橙甲基橙（2 2）当第二级）当第二级HCOHCO3 3-被完全滴定后，溶液被完全滴定后，溶液组成组成COCO2 2+H+H2 2O(O(饱和溶液，饱和溶液，0.04mol/L0.04mol/L）化学基础与分析技术任务三酸
15、碱滴定法的应用任务三酸碱滴定法的应用一、直接法测定一般酸碱性物质（一）工业烧碱含量的测定（一）工业烧碱含量的测定HCl+NaOH=NaCl+H2O （甲基橙指示剂）测酸、碱及能与酸、碱作用的物质，间接测非酸碱性的物质，可用于非水溶液。测酸、碱及能与酸、碱作用的物质，间接测非酸碱性的物质，可用于非水溶液。在国标在国标 (GB)(GB)、部颁标准中，涉及到酸度、碱度测定项目，均可用酸碱滴定法。、部颁标准中，涉及到酸度、碱度测定项目，均可用酸碱滴定法。化学基础与分析技术任务三酸碱滴定法的应用任务三酸碱滴定法的应用（二）食用白醋中总酸度的测定（二）食用白醋中总酸度的测定HAc+NaOH=NaAc+H2
16、O （酚酞指示剂，不含CO2的水）化学基础与分析技术二、间接法滴定弱的酸碱性物质-铵或含氮化合物测定1.蒸馏法NaOH(NH(NH4 4)2 2B B4 4OO7 7+H+H2 2OONH4+HCl（剩）HCl(凯氏定氮法)或化学基础与分析技术 4NH4+6HCHO=(CH2)6N4H+3H+6H2O(Ka=5.6 10-10)(Ka=7.1 10-6)NaOH2.甲醛法此法亦可用于调味品中氨基酸态氮含量的测定。此法亦可用于调味品中氨基酸态氮含量的测定。化学基础与分析技术重点内容回顾 酸碱指示剂的变色原理、变色范围；酸碱指示剂的变色原理、变色范围；强酸强酸(碱碱)滴定弱碱滴定弱碱(酸酸)滴定曲线特点及影响因素滴定曲线特点及影响因素 弱酸（碱）被滴定的条件弱酸（碱）被滴定的条件;根据滴定曲线选择指示剂的原则；根据滴定曲线选择指示剂的原则；酸碱滴定法的应用实例。酸碱滴定法的应用实例。化学基础与分析技术完成课程网站作业 预习项目二 自来水中硬度的测定课后作业化学基础与分析技术Thanks！The end！Have a nice day!