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1、Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院第二章第二章 酸碱平衡和酸碱滴定法酸碱平衡和酸碱滴定法2.7 酸碱滴定基本原理（重点）酸碱滴定基本原理（重点）2.7.1 用强碱滴定强酸用强碱滴定强酸 2.7.2 用强碱滴定一元弱酸用强碱滴定一元弱酸 2.7.3 多元酸和混合酸滴定多元酸和混合酸滴定（难点）（难点）2.8 终点误差终点误差 2.8.1 强碱滴定强酸强碱滴定强酸 2.8.2 强碱滴定一元弱酸强碱滴定一元弱酸1第1页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛
2、山科学技术学院佛山科学技术学院 2.8.3 强碱滴定多元弱酸强碱滴定多元弱酸2.9 酸碱滴定法应用酸碱滴定法应用 2.9.1 混合碱测定混合碱测定 2.9.2 极弱酸碱测定（自学）极弱酸碱测定（自学）2.9.3 铵盐中氮测定铵盐中氮测定 2.9.4 酸碱滴定法测定磷（自学）酸碱滴定法测定磷（自学）2.9.5 氟硅酸钾法测定硅（自学）氟硅酸钾法测定硅（自学）2.9.3 凯氏定氮法凯氏定氮法2第2页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院2.7酸碱滴定基本原理 酸碱滴定是以酸碱反应为基础滴定分析方法。作为标准物质滴
3、定剂应选取强酸或强碱，如HCl,NaOH等。在酸碱滴定中，溶液pH怎样伴随标准物质滴入而改变，怎样选择指示剂确定滴定终点，从而取得尽可能准确测定结果，是至关主要。依据酸碱平衡原理，经过计算，以溶液pH值和滴定济量为横、纵坐标绘制滴定曲线，它能展示过程中pH改变规律。3第3页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院2.7.1强碱滴定强酸以0.1000mol/L NaOH滴定 20.00mL 0.1000mol/L HCl为例(1)滴定前 溶液pH值完全取决于HCl pH=1.00 (2)计量点前VHClVNaOH
4、溶 液 pH值 取 决 于 剩 下 HCl浓 度 H+=CHCl当V(NaOH)=19.98ml(误差-0.1%)4第4页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院 pH=4.305第5页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院(3)计量点时，VHCl=VNaOH 此时溶液H+主要来自水离解pH=7.006第6页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术
5、学院(4)(4)计量点后计量点后V VHClHClVVNaOHNaOH溶液pH决定于过量NaOH浓度。当VNaOH=20.02ml(误差+0.1%)pOH=4.30 pH=9.707第7页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院C (mol.L-1)1.00.100.0100.0010酸缓冲区突跃区碱缓冲区甲基红化学计量点滴定突跃-0.1%+0.1%酚酞甲基橙8第8页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院C(mol.L-1)滴
6、定突跃1.0003.30 10.700.10004.30 9.700.010005.30 8.70在用NaOH滴定HCl溶液时，尽管酚酞、甲基红变色范围都在突跃范围之内，但普通选取酚酞，由无色变为粉红色，而不选取甲基红（由红色变橙黄色）；当用HCl滴定NaOH时，则普通选取甲基红或甲基橙，由黄色变橙色。9第9页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院 滴定突跃：在0.1%误差范围内，溶液pH值突变，称为滴定突跃。滴定突跃作用：它是指示剂选择主要依据，凡是指示剂变色区间全部或部分在滴定突跃区间内都可用以指示终点。
7、强酸与强碱滴定突跃范围影响原因为：强酸与强碱滴定突跃范围影响原因为：酸碱浓度愈大，滴定突跃区间愈大。酸碱浓度愈大，滴定突跃区间愈大。溶液浓度愈稀时，滴定突跃区间愈小溶液浓度愈稀时，滴定突跃区间愈小10第10页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院比如，比如，0.01000mol/LNaOH0.01000mol/LNaOH滴定滴定0.01000mol/L0.01000mol/LHClHCl，在误差，在误差 0.1%0.1%时时pH=5.30pH=5.30在误差在误差+0.1%+0.1%时时pOH=5.30，pH
8、=8.70滴定突跃范围为pH=5.308.7011第11页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院2.7.2强碱滴定一元弱酸以0.1000 mol/L NaOH滴定20.00ml 0.1000 mol/L HAc为例1.滴定前VNaOH=012第12页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院2.计量点前未反应HAc与反应生成NaAc形成缓冲体系，13第13页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化
9、学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院VNaOH=19.98ml时(相对误差为-0.1%)，代入，14第14页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院3.计量点：HAc与NaOH完全反应生成了NaAc，溶液pH值由其水解所决定，pOH=5.27，pH=8.7315第15页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院4.计量点后溶液为过量NaOH与反应生成NaAc组成pOH=4.30，pH=9.7016第16页Analy
10、tical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院滴定阶滴定阶段段体系体系PBEH+计算计算式式滴定前滴定前HAH+=OH-+A计量点计量点前前HA-A-H+Cb=OH-+A化学计化学计量点量点A-H+HA=OH-计量点计量点后后A-+OH-H+b+HA=OH-OH-=b17第17页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院0 100 200 T%pH121086420HAc Ac-Ac-+OH-突突跃跃6.24.43.19.78.77.74.35.
11、04.0PPMRMOHAcHCl突跃处于弱碱性，只能选酚酞作指示剂（1）pH值起 点 高；（2）滴定曲线形状不一样，3）突跃区间小18第18页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院影响强碱滴定弱酸突跃区间原因影响强碱滴定弱酸突跃区间原因(1)浓度 (2)酸强弱 通常将 作为能否准确滴定弱酸条件。19第19页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院比如 指出下述滴定哪些是可行，设各物质浓度均为0.1mol/L。(1)NaOH滴H
12、Cl;(2)NaOH滴HCOOH(3)NaOH滴HAsO2 (4)NaOH滴NH4Cl(5)HCl滴NaAc (6)HCl滴NaCN HCOOH:Pka=3.74,HAc:Pka=4.74HAsO2:Pka=9.22,HCN:Pka=9.21NH3:Pkb=4.74可行为(1),(2),(6)(1),(2),(6)20第20页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院2.7.3多元酸和混合酸滴定1、滴定可行性判断（包含能否分步滴定判断）；2、化学计量点pHsp计算；3、指示剂选择。21第21页Analytical
13、 Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院判断能否准确滴定，依据：?判断能否准确分步滴定，依据：？对二元酸滴定：22第22页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院化学计量点pHsp计算用0.1000 mol.L-1 NaOH滴定0.1000 mol.L-1 H3PO4,H3PO4 pKa1=2.16，pKa2=7.21,pKa3=12.32 第一化学计量点23第23页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学
14、院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院体系：H2PO4-，为两性物质 pH=4.7124第24页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院第二化学计量点体系：HPO42-，为两性物质pH=9.6625第25页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院9.664.71 甲基红白里酚蓝指示剂 选择26第26页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院2
15、.8终点误差这里仅使用终点误差公式进行计算，推导过程将在第三章学习。2.8.1 强碱滴定一元强酸ep表示终点,cHAep表示强酸在终点浓度。27第27页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院例：求0.1 mol/L NaOH 滴定0.1 mol/L HCl 终点误差。解：强碱滴定强酸化学计量点pHsp=7,终点设为甲基橙变色点，pH 约为4，所以：28第28页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院2.8.2 强碱滴定一元弱酸
16、OH-+HA=A-+H2O 滴定反应常数：29第29页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院例：求0.1 mol/L NaOH 滴定等浓度 HAc，以酚酞为指示剂（pKHln=9.1),计算终点误差。30第30页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院2.8.3 强碱滴定多元弱酸强碱滴定多元弱酸H3A 第一终点，误差为：在第二终点：31第31页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院
17、环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院例：计算用0.1mol/LNaOH滴定0.1molH3PO4至（1）甲基橙变黄（pH=4.4)和（2）白里酚酞显蓝色（pH=10.0)终点误差。在第一化学计量点：32第32页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院在第二化学计量点：33第33页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院2.9 酸碱滴定法应用酸碱滴定法在生产实际中应用广泛，许多化工产品如烧碱、纯碱、硫酸氨和碳酸氢氨等，惯用酸碱
18、滴定法测定其主成份含量。钢铁极其一些原材料中碳、硫、磷、硅和氮等元素，也能够采取酸碱滴定法。34第34页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院2.9.1 混合碱测定烧碱中NaOH 和 Na2CO3 测定BaCl2法：甲基橙方法方法试样1V1试样2酚酞V2BaCl2第一份NaOHNa2CO3H+甲基橙H2OH2CO3黄色红色V135第35页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院第二份NaOHNa2CO3BaCl2NaOHBaC
19、O3H2OH+酚酞红色无色V236第36页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院双指示剂法：双指示剂法：方法方法试样V1取一份试样V2H+酚酞甲基橙H+过程过程NaOHNa2CO3H2OHCO3-H2CO3H+酚酞甲基橙H+红色红色无色无色V1黄色黄色红色红色V237第37页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院2.9.2 氮含量测定试样NH4+处理蒸馏法甲醛法 参见试验肥料及一些有机化合物经常需要测定其氮含量，通常是将试剂
20、加以适当处理，使各种含氮化合物都转化为氨态氮，然后进行测定。惯用有两种方法：38第38页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院蒸馏法（凯氏定氮法）NH4+NH3OH-蒸馏HCl 标准溶液吸收 经典H3BO3 溶液吸收 改进HCl 标液吸收：NH3NH4Cl+HCl(过量)HCl强酸与弱酸混合体系NaOHH2O+NH4+pH 5 39第39页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院指示剂：甲基红H3BO3 溶液吸收NH3NH4+
21、H2BO3-(NH3+H3BO3)H3BO3弱酸与弱碱混合体系HClH3BO3+NH4+弱酸与弱酸混合体系40第40页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院pH 5 指示剂：甲基红41第41页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院蛋白质测定 许多不一样蛋白质中氮含量基本相同，为16%，所以将氮含量换算为蛋白质重量因子为6.25，即经过测定含氮量，深入求出蛋白质含量。若蛋白质大部分为白蛋白，换算因子为6.27.42第42页An
22、alytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院改进型凯氏定氮法改进型凯氏定氮法例题:称取称取0.2500g 食品试样，采取蒸馏法测定食品试样，采取蒸馏法测定含氮量。以含氮量。以0.1000 mol/L HCl 溶液滴定溶液滴定至终点，消耗至终点，消耗 21.20 ml，计算该食品样品，计算该食品样品中蛋白质含量。（蛋白质中氮质量换算为中蛋白质含量。（蛋白质中氮质量换算为蛋白质换算因子为蛋白质换算因子为6.25。）。）43第43页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院解：用解：用HCl 滴定，说明采取是硼酸吸收法。滴定，说明采取是硼酸吸收法。44第44页Analytical Chemistry 分析化学分析化学分析化学分析化学 环建学院环建学院佛山科学技术学院佛山科学技术学院磷、硅测定（自学）磷、硅测定（自学）作业：P84 4，645第45页