酸碱滴定法原理终点误差.ppt

1.强酸碱的滴定 2.一元弱酸碱的滴定 3.强碱滴定多元弱酸、混合酸,5.8 终点误差,书写终点误差计算公式理论方法, 写出滴定终点ep时溶液的质子条件。根据质子条件导出误差浓度的表达式。 根据终点误差的定义，应用上面的表达式，逐步推导整理得到终点误差计算公式。,书写终点误差计算公式的简单方法 写出sp时溶液的质子条件。明确得质子产物和失质子产物。 根据下面公式写出终点误差计算通式。,碱滴酸：,酸滴碱：,注意：这是化学计量关系为1：1时的情况，如果不是1：1还要在分母中乘以一个系数。,解释通式书写方法的原因 假设滴定终点在化学计量点之后，此时溶液中过量NaOH的瞬时浓度为CE, 写此时PBE为 H+ ep +CE= OHep 过量NaOH的浓度CE可以表示为， CE = OHepH+ ep,假设滴定终点在化学计量点之前，此时H+离子浓度过量，但是此时CE为负值，所以,PBE还是 H+ ep +CE= OH ep,所以误差的表达式不变，CE = OH epH+ ep,5.8.1强碱滴强酸(NaOHHCl),根据终点误差的意义，设终点误差为Et，我们可以得到,消去Vep，因此,一般形式,与通式相比，正好符合通式形式。 说明： OHep和H+ ep用pH值求出，,用 代替，根据被测溶液体积变化计算。,如果是不足引起误差，公式形式一样Et + 在sp之后； Et 在sp之前； Et = 0 在sp,终点误差公式的林邦形式,则 H+ ep = H+sp10pH =,代入一般形式,Kt =,林邦形式,设pH = pHeppHsp,则,则,P148 5-34,强酸滴定强碱,一般形式：,林邦形式：,总结：碱滴酸是,酸滴碱就是,说明： pH = pHeppHsp；pHep= pKHin；pHsp根据化学计量点溶液组成计算,P148 5-34,用 代替，根据被测溶液体积变化计算。,例题：p148 例26,由于在上面已解释了通式书写方法的原因，在这里就直接用通式书写终点误差一般形式 sp时为NaAc溶液，书写质子条件时弱酸解离体系用溶液组成NaAc分子式中的相关项作参考水准，就是Ac，写PBE为 HAc + H+ = OH- 根据通式写终点误差的一般形式,一般形式精确式,弱酸滴定化学计量点时为碱性，所以一般忽略H+,一般形式简化式 P148,说明：OHep和H+ ep用pH值求出；,就是HAc的分布分数,根据被测溶液体积变化计算。,用,代替，,5.8.2强碱滴一元弱酸(NaOHHAc),终点误差公式的林邦形式,设pH = pHeppHsp,则 H+ ep = H+sp10pH =,10pH,10pH =,10pH 式(1),根据终点误差简化式,式(2),并将式(1)代入式(2),10pH=,又因为 Kt =,说明： pH = pHeppHsp；pHep= pKHin；pHsp根据化学计量点溶液组成计算,根据被测溶液体积变化计算。, 与强酸滴定稍有区别,因为,例题：P149(例27，弱酸林邦公式，也可用一般形式。 例28，弱酸准确滴定条件),先写质子条件：H+ + 2H2C2O4 + HC2O4 = OH 根据通式写终点误差公式一般形式，注意因为化学计量关系为1：2，所以分母中要多乘以2,Et =,滴定终点pH值为9.0，因此忽略H+ 和H2C2O4两项，则得到,Et =,推到这里可以看出，其实是把C2O42按一元弱碱处理了。以上是一般形式，也可以用林邦公式。参照一元弱酸滴定终点溶液组成，直接写出林邦公式，,一元弱酸滴定特例,例题：北大二版P117(例3.22二元弱酸中两个H+不能分步滴定) 计算0.1molL-1 NaOH滴定0.05molL-1 H2C2O4至酚酞变色（pH=9.0）的终点误差（H2C2O4pKa1=1.25，pKa2=4.29）,Et =,要注意C2O42按一元弱碱处理，那么Kt =,Cep =,= 0.025 OH =,= 2.2106,H+ =,= 4.5109 pHsp = 8.35,pH = pHeppHsp = 9.08.35= 0.65,Et =,=,= 0.02%,因题目未给sp时pH值， 所以要先计算此值,强酸滴一元弱碱,设弱碱为B，则终点误差公式为,一般形式：,Et =,林邦形式：,Et =,Kt =,根据通式的方法写终点误差公式一般形式，第一个sp溶液组成为NaHA，写此时质子条件 PBE: H+ + H2A = OH + A2 按照通式写终点误差公式一般形式,一般形式精确式,在sp附近，OH和H+的浓度都很小，因此可以忽略,一般形式简化式,说明：OHep和H+ ep用pH值求出,和,就是两个形体的分布分数。,根据被测溶液体积变化计算。,指可以分步滴定的多元弱酸中间计量点，不是最终计量点,5.8.3 强碱滴定多元弱酸：(NaOHH2A),终点误差公式的林邦形式,根据简化式,式I,因为HA的酸式和碱式解离都很微弱，近似处理HA epCep1 又因为 H+ ep = H+sp110pH =,10pH ,将两个条件代入式I可得到,说明： pH = pHeppHsp；pHep= pKHIn；pHsp根据化学计量点溶液组成计算 Et只取决于pH、Ka1和Ka2，与Kt和Cep没有关系。 多元酸第二个sp公式类似，不过要多除以2，并注意ka下标。因为滴定2个H+，化学计量关系为1：2，公式如下,强碱滴定多元弱酸,第二终点,(NaOH滴定H3A),第一终点,例题：P151(例30多元弱酸，第一sp第二sp一般形式，p152林邦公式方法),例37,用强碱滴定二元弱酸H2B，如果检测终点 pH=0.3，要求滴定误差0.5%，通过计算Ka1/Ka2比值，说明多元酸准确分步滴定的界限。,解：根据终点误差公式,结论：此题可看出为什么Ka1/Ka2105作为分步滴定条件,例题：三版P114,(例37解释二元弱酸分步滴定的条件),设两弱酸分别为HB和HA，可以分别滴定，并且HB的酸性大于HA的酸性，推导第一个滴定终点的误差公式。 先写sp时质子条件：HB + H+ = OH + A 根据通式写终点误差公式的一般形式：,Et =,一般形式精确式,对于弱酸弱碱溶液，一般忽略H+和OH，则,Et=,一般形式简化式,终点误差林邦公式的推导,5.8.4两混合弱酸滴定的终点误差公式,所以 Et =,林邦形式,说明： pH = pHeppHsp；pHep= pKHIn；pHsp根据化学计量点溶液组成计算,和,根据被测溶液体积变化计算。,Et =,进行简化处理 HAC(HA)sp BC(B )sp 也可写成C(HB)sp,又因为 H+ ep = H+sp10pH =,10pH,用典型的一个例子来考察，一元弱酸的滴定。,Et =,三个影响因素：, pH 指示剂的选择 pH = pKHinpHsp ，指示剂选择的越合适，误差越小。 Kt 反应进行的完全程度。,弱酸：Kt =,弱酸酸性 Ka Kt Et,弱碱：Kt=,弱碱碱性 Kb Kt Et,总结：以上三个因素，影响比较大的是Kt反应进行的完全程度。若反应完全程度高，pH即使大一些也无妨。, 被测物浓度,注意特例，二元酸第一sp,5.8.5 终点误差的影响因素,用0.1000 mol / L NaOH 滴定 0.1000 mol / L HB , 若允许误差Et % = 0.1 %, 求滴定突跃范围。 (Ka =1.0 10 6),Et % = 0.1 %,由误差公式求得pH 0.45,pHsp = 9.35,滴定突跃 = 9.35 0.45,pH突跃范围: 8.90 9.80,解:,例题1,用0.1mol/LNaOH标准溶液滴定0.1mol/LHCI和 0.2mol/LHCIO(Pka=7.52),问: 1.滴定HCI应选择何种指示剂? 2.滴定HCI至化学计量点时,HCIO反应的百分数. 3.如以甲基红做指示剂(PKHIn=5.1),计算终点误差.,滴定HCl 化学计量点溶液组成是NaCl+HClO，因此可以按一元弱酸计算pH值，H+ =,= 104.26 pH = 4.26,可以用溴酚蓝 ，变色点4.1。从要求掌握的中选，可以用甲基橙 ，变色点3.4，变色范围3.1-4.4，可以滴到黄色。,例题2, 溶液中HClO会发生解离反应，方程式为 HClO = H+ + ClO ，从方程式可以看出