资源简介

(共37张PPT)
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
酸碱滴定法——以质子转移反应为基础的滴定分析法；
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；
关键问题——化学计量点的确定。
项目导入
项目一　食用白醋中总酸的测定
酸碱指示剂——溶液酸度的检测方法
酸碱滴定的基本原理——滴定曲线及指示剂选择
酸碱滴定的应用实例——直接法、间接法
学习内容
学习目标
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；
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；
掌握酸碱滴定法在实践中的应用。
检测溶液酸度的方法？
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（色）
碱式体（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
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。
二、酸碱指示剂的变色范围
HIn H + + In -
酸式体(色）
碱式体（色）
分析：
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
二、酸碱指示剂的变色范围
指示剂理论变色范围：pH = pKHIn± 1
指示剂理论变色点：pH = pKHIn ，[In-] =[HIn]
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最小pH范围。
注意：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，
指示变色越敏锐。
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 1.2～2.8 红～黄 溴酚红 5.0～6.8 黄～红
二甲基黄 2.9～4.0 红～黄 溴百里酚蓝 6.0～7.6 黄～蓝
甲基橙 3.1～4.4 红～黄 中性红 6.8～8.0 红～亮黄
溴酚蓝 3.0～4.6 黄～蓝 酚红 6.8～8.0 黄～红
溴甲酚绿 3.8～5.4 黄～蓝 酚酞 8.2～10.0 无～红
甲基红 4.4～6.2 红～黄 百里酚酞 9.4～10.6 无～蓝
1. 指示剂用量
三、影响指示剂变色范围的因素
太少，颜色变化不明显；
过多，变色迟钝，指示剂消耗滴定剂;
不影响变色敏锐，尽量少用，2~4滴。
2. 滴定程序
由浅入深或由无色变为有色，易于观察。
酸滴碱——甲基橙（红），黄→橙；
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。
四、混合指示剂
作用原理——颜色互补
优点：颜色变化敏锐，易观察，变色范围较窄。
指示剂+染料
两种指示剂混合
你知道吗？
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。
滴定曲线作用：
确定滴定终点时，消耗的滴定剂体积。
判断滴定突跃大小。
确定滴定终点与化学计量点之差。
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
（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，mL
1 滴定前 V=0.00
2 滴定开始至化学计量点前 0.003 化学计量点时 V=20.00
4 化学计量点后 V>20.00
1.滴定前：V(NaOH)= 0.00 mL
2.滴定开始至计量点前：0.00Ｖ＝ 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。
反应完全, 中性溶液，[H+]=1.0×10-7 mol/L , pH=7.00
4.化学计量点后：Ｖ(NaOH) ＞20.00mL,NaOH过量，酸度由过量的碱决定。
Ｖ＝20.02mL , 约过量半滴:
3.化学计量点时：V(NaOH)= 20.00mL ：
pOH=4.30　　pH= 9.70
加入NaOH V/mL HCl被滴定百分数 剩余HCl V/mL 过量NaOH V/mL pH
0.00 0.00 20.00 1.00
18.00 90.00 2.00 2.28
19.80 99.00 0.20 3.30
19.96 99.80 0.04 4.00
19.98 99.90 0.02 4.30
20.00 100.0 0.00 7.00
20.02 100.1 0.02 9.70
20.04 100.2 0.04 10.00
相对误差±0.1%
18.00
0.18
1.28
1.00
0.02
2.70
2.70
0.02
用0.1000mol／LNaOH滴定等浓度20.00 mL HCl
化学计量点前后±0.1%相对误差范围内溶液的pH值的变化范围,称为酸碱滴定的pH突跃范围——选择指示剂的依据。
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% pH
0.00 0.00 1.00
18.00 90.00 2.30
19.80 99.00 3.30
19.98 99.90 4.30
20.00 100.0 7.00
20.02 100.1 9.70
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
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
pH变化相反；
用甲基橙时，
终点黄-橙。
启 发
甲基橙（3.1～4.4）**3.45
甲基红（4.4～6.2）**5.1
酚 酞（8.0~10.0）**9.1
不同浓度的强碱滴定强酸的曲线
1.0 mol/L NaOH→1.0 mol/L HCl
⊿pH=3.3～10.7
0.1mol/LNaOH→0.1mol/L HCl
⊿pH=4.3～9.7
0.01mol/L NaOH→0.01mol/L HCl
⊿pH=5.3～8.7
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
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
1.滴定前：V( NaOH )=0.1000mol/L HAc溶液
2.滴定开始至计量点前：0.00Ｖ ＝ 10.00、18.00、19.80、19.98mL时
pH = 4.74、 5.70、 6.73、 7.74。
（一）滴定曲线
3.化学计量点时:V = 20.00mL ,HAc →NaAc
4.化学计量点后:V＞ 20.00mL ，NaOH + NaAc，SP后0.1% 时 ，加入NaOH 20.02mL时：
加入NaOH V/mL HAc被滴定百分数 剩余HAc V/mL 过量NaOH V/mL pH
0.00 0.00 20.00 2.87
18.00 90.00 2.00 5.70
19.80 99.00 0.20 6.73
19.98 99.90 0.02 7.74
20.00 100.0 0.00 8.72
20.02 100.1 0.02 9.70
20.20 101.0 0.20 10.70
相对误差±0.1%
用0.100 0mol／LNaOH滴定等浓度20.00 mL HAc溶液
强碱滴定弱酸
HAc
HCl
化学计量点：8.72
突跃
突跃
滴定突跃： 7.74 ~9.70
在弱碱性范围，
强碱滴定弱酸，只可用弱碱性范围变色的指示剂。
强碱滴定不同弱酸的滴定曲线
弱酸强度的影响： c一定，Ka↗,突跃↗ 。
不同浓度的强碱滴定弱酸的曲线
浓度的影响：Ka一定, c↗,突跃↗
结论：pH突跃范围与滴定剂浓度和被滴定物的浓度有关，还与被滴定弱酸的强度有关。
（二）影响滴定突跃的因素
0.1000 mol.L-1 NaOH 滴定同浓度、不同强度的酸
（三）可行性判断
HCl
10-5
10-6
10-7
10-8
Ka
滴定突跃 > 0.4pH
准确滴定的条件：csp Ka 10-8
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： cspKb≥10-8
以碳酸钠的滴定为例讨论：
HCl（0.1000mol/L）→ Na2CO3 （0.1000mol/L ，20.00mL）
CO32- + H+ HCO3- Kb1= 10-3.75
HCO3 - + H+ H2CO3 Kb2= 10-7.62
1. 滴定可行性的判断
cb Kb1≥ 10-8 且Kb1 /KKb2≈104 第一级能被准确、分步滴定
cb Kb2≥ 10-8 第二级能被准确滴定
多元酸碱被准确分步滴定的判别式：
ca Kbi≥ 10-8 或cb Kbi≥ 10-8 可以被准确滴定
Kai / Kai+1≥ 104 或Kbi / Kbi+1≥ 104 可以被分步准确滴定
三、多元酸（碱）的滴定swf
2. 化学计量点pH值的计算和指示剂的选择
（1）第一级CO32-被完全滴定后，溶液组成NaHCO3两性物质。
酚酞
甲基橙
（2）当第二级HCO3-被完全滴定后，溶液组成CO2 + H2O (饱和溶液，0.04mol/L）
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
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。在国标 (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。
任务三　酸碱滴定法的应用
（二）食用白醋中总酸度的测定
HAc+NaOH=NaAc+H2O
（酚酞指示剂，不含CO2的水）
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
(NH4)2B4O7+H2O
NH4++HCl（剩）
HCl
(凯氏定氮法)
或
4NH4+ + 6HCHO = (CH2)6N4H++ 3H++ 6H2O
(Ka =5.6 10-10 ) (Ka =7.1 10-6 )
NaOH
2.甲醛法
此法亦可用于调味品中氨基酸态氮含量的测定。
重点内容回顾
酸碱指示剂的变色原理、变色范围；
强酸(碱)滴定弱碱(酸)滴定曲线特点及影响因素
弱酸（碱）被滴定的条件;
根据滴定曲线选择指示剂的原则；
酸碱滴定法的应用实例。
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
Thanks！
The end！
Have a nice day!

展开更多......

收起↑