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1、第三章 酸碱平衡与酸碱滴定法第1页，本讲稿共13页第四节第四节 酸碱指示剂酸碱指示剂酸碱指示试剂酸碱指示试剂(acid-base indicator):在酸碱滴定中，能在酸碱滴定中，能够够利用本身的利用本身的颜颜色的改色的改变变来指示来指示溶液的溶液的PH变变化的一化的一类类物物质质。一、酸碱指示剂的变色原理一、酸碱指示剂的变色原理酸式酸式碱式碱式第2页，本讲稿共13页甲基橙为有机弱碱，在溶液中存在平衡：甲基橙为有机弱碱，在溶液中存在平衡：pKa=3.4醌式醌式偶氮式偶氮式第3页，本讲稿共13页 酸碱指示剂一般是有机弱酸或有机弱碱，其共轭酸碱指示剂一般是有机弱酸或有机弱碱，其共轭酸碱因酸碱因结
2、构不同而具有不同颜色结构不同而具有不同颜色。当溶液的。当溶液的pH值变化时，值变化时，指示剂得失质子，酸型和碱型相互转变，从而引起颜色变化。指示剂得失质子，酸型和碱型相互转变，从而引起颜色变化。弱酸型酸碱指示剂在溶液中存在下列平衡：弱酸型酸碱指示剂在溶液中存在下列平衡：HIn H+In-酸式色酸式色 碱式色碱式色 HIn表示弱酸的分子，为表示弱酸的分子，为酸色酸色成分；成分；In-是弱酸分子是弱酸分子离解出离解出H+以后的复杂离子，为以后的复杂离子，为碱色碱色成分；酚酞的酸色成成分；酚酞的酸色成分是无色的，碱色的成分呈红色分是无色的，碱色的成分呈红色.第4页，本讲稿共13页根据平衡原理：根据平
3、衡原理：HIn H+In-有：有：H+In-HInKHIn =H+=HInKHInIn-将等式两边各取负对数得：将等式两边各取负对数得：-lg H+=-lgKHIn-lgHInIn-或或pH =pKHIn+lg酸式色碱式色第5页，本讲稿共13页 由上式可知，溶液的颜色决定于酸碱式色成分的浓由上式可知，溶液的颜色决定于酸碱式色成分的浓度比值，而此比值又与度比值，而此比值又与PH和和PKHin值有关。值有关。一定温度下，对指定的某种指示剂，一定温度下，对指定的某种指示剂，PKHin是一常数。是一常数。所以碱色成分与酸色成分的浓度比值随溶液所以碱色成分与酸色成分的浓度比值随溶液PH值的改变值的改变而
4、变化，溶液的颜色也随之改变。而变化，溶液的颜色也随之改变。pH =pKHIn+lg酸式色碱式色第6页，本讲稿共13页二、指示剂的变色范围和变色点二、指示剂的变色范围和变色点pH =pKHIn+lgHInIn-指示剂的酸式和碱式的浓度相等，所以指示剂的酸式和碱式的浓度相等，所以1 指示剂在指示剂在 时，发生颜色的改变，叫做指时，发生颜色的改变，叫做指示剂的示剂的理论变色理论变色点。点。第7页，本讲稿共13页23看到的是看到的是酸式酸式的颜色的颜色看到的是看到的是碱式碱式的颜色的颜色批示剂的变色范围，可以表示为：批示剂的变色范围，可以表示为：第8页，本讲稿共13页三、三、常用酸碱指示剂常用酸碱指示
5、剂 酸碱指示剂酸碱指示剂变色范围变色范围PKHIn颜色颜色酸色酸色碱色碱色甲基橙甲基橙3.14.43.40红红黄黄甲基红甲基红4.46.24.95红红黄黄溴百里酚蓝溴百里酚蓝 6.27.67.1黄黄蓝蓝中性红中性红6.88.07.4红红黄黄酚红酚红6.78.47.9黄黄红红酚酞酚酞8.010.09.1无无红红第9页，本讲稿共13页四、四、使用酸碱指示剂注意问题使用酸碱指示剂注意问题1、指示剂的用量、指示剂的用量2、温度的影响、温度的影响3溶剂的影响溶剂的影响 极性极性介电常数介电常数Kin 变色范围变色范围4滴定次序滴定次序 无色无色有色，浅色有色，浅色有色有色 酸滴定碱酸滴定碱 选选甲基橙甲
6、基橙 碱滴定酸碱滴定酸 选选酚酞酚酞第10页，本讲稿共13页五五 混合指示剂混合指示剂 混合指示剂主要是利用颜色的互补作用而形成。混合指示剂主要是利用颜色的互补作用而形成。混合指示剂通常有两种配制方法：混合指示剂通常有两种配制方法：1.一种是在某种指示剂中加入一种不随溶液一种是在某种指示剂中加入一种不随溶液H+浓浓度变化而改变颜色的度变化而改变颜色的“惰性染料惰性染料”。pH值值 甲基橙甲基橙 靛蓝靛蓝 混合后混合后3.1 红色红色 蓝色蓝色 紫色紫色4.1 橙色橙色 蓝色蓝色 浅灰色浅灰色4.4 黄色黄色 蓝色蓝色 绿色绿色 第11页，本讲稿共13页2.将两种或两种以上的指示剂混合配成将两种
7、或两种以上的指示剂混合配成例如：例如：甲基红甲基红 溴甲酚绿溴甲酚绿 混合后混合后酸式色酸式色 红色红色 黄色黄色 暗暗红红色色中间色中间色 橙色橙色 绿色绿色 灰色灰色碱式色碱式色 黄色黄色 蓝色蓝色 绿色绿色 第12页，本讲稿共13页混合指示剂：混合指示剂：甲基红甲基红+溴甲酚绿溴甲酚绿 5.0-5.1-5.2 暗红暗红 灰灰 绿绿 用于用于Na2CO3标定标定HCl时指示终点时指示终点3.特点特点 由于颜色互补使变色间隔变窄由于颜色互补使变色间隔变窄,变色敏锐变色敏锐.广范广范pH试纸试纸甲基红甲基红，溴百里酚蓝溴百里酚蓝，百里百里酚蓝酚蓝，酚酞酚酞按一定比例混合，溶于乙醇，浸泡按一定比例混合，溶于乙醇，浸泡滤纸。滤纸。第13页，本讲稿共13页