酸碱中和滴定及曲线PPT课件.ppt

酸碱中和滴定及曲线 1 第一类 定性分析 如 1 焰色反应检验金属元素 2 通过化学反应检验离子 分子等第二类 定量分析 酸碱中和滴定是一种常用的定量分析方法 其操作简捷 快速 有足够的准确度 化学研究物质的方法 2 一 酸碱中和滴定基本原理 1 化学分析的分类 鉴定物质组成成分 叫做 测定物质组成成分的含量 叫做 定性分析 定量分析 酸碱中和滴定就是一种基本定量分析方法 2 酸碱中和滴定的定义 用已知 来测定 的定量分析方法叫做酸碱中和滴定 物质的量浓度 碱 或酸 的酸 或碱 未知物质的量浓度的 3 3 原理 在中和反应中使用一种已知浓度的酸 或碱 与未知浓度的碱 或酸 完全中和 测出二者使用的体积 根据酸碱的物质的量之比求出未知浓度溶液的物质的量浓度 H OH H2O 当n H n OH 完全中和 中和反应中 对于一元酸与碱反应时 C酸V酸 C碱V碱 4 4 关键 准确测出参加反应的两种溶液的体积 准确判断中和反应是否恰好进行完全 5 用0 1000mol L的NaOH溶液 滴定20 00ml0 1000mol L的HCl溶液 求随VNaOH的增大 pH 滴定过程的pH变化 误差 0 02 40 0 0005 0 05 思考 6 突跃范围 20 02mL 19 98mL 加入NaOH溶液的体积V mL 溶液的pH 突跃 的存在为准确判断终点提供了方便 7 待测液 选择原则 二 酸碱中和滴定所需的仪器和试剂 8 常用指示剂的变色范围 甲基橙石蕊酚酞 3 1 4 4 酸色中间色碱色 红色橙色 5 0 8 0 8 2 10 0 红色紫色蓝色 粉红色 无色 红色 黄色 假设是强酸 强碱相互滴定 滴定终点是PH值等于7 而常用指示剂没有在PH值等于7时变色的 疑问1 疑问2 如果选用指示剂去判断滴定终点误差会不会很大 情景创设产生疑问 二 判断反应是否恰好完全进行 9 讨论 滴定过程中溶液的pH变化 用0 100mol LNaOH溶液滴定20 00mL0 100mol L盐酸 1 02 33 1 一组 二组 三组 以小组为单位 构建研究氛围 问题探究 问题2 滴定终点时多半滴 0 02mL 和少半滴溶液性质发生怎样改变 PH发生怎样改变 问题1 滴定终点消耗碱多少 PH等于多少 问题3 如果以NaOH加入量为横坐标 以PH值变化为纵坐标 绘制中和滴定曲线 4 37 09 7 10 711 712 5 10 pH 12108642 01020 VNaOH mL 中和滴定曲线 12108642 01020 VNaOH mL 12108642 01020 VNaOH mL pH pH 数据处理画出曲线 值突变 pH 4 3突跃到9 7 11 PH 12 10 8 6 4 2 10 20 30 40 突变范围 反应终点 加入NaOH ml 中和滴定曲线 小组合作曲线归一 设问 如果酸碱指示剂的颜色在此pH值突跃范围发生明显的改变 误差很大吗 4 3突跃到9 7 12 010203040V NaOH mL PH 颜色突变范围 中和滴定曲线 7 4 4 甲基橙 动画演示 3 1 4 4 13 010203040V NaOH mL PH 颜色突变范围 中和滴定曲线 7 酚酞 动画演示 8 0 10 0 14 酸碱指示剂的颜色在pH突跃范围内发生明显的改变 则就能以极小的误差指示出滴定终点的到达 总结交流 结论 小组交流 得出结论 15 强酸滴强碱 强碱滴强酸 酚酞甲基橙 酚酞甲基橙 橙色 黄色 无色 粉红色 无色 粉红色 终点颜色变化 石蕊的 红色 紫色 紫色 蓝色 的颜色变化不够明显 为便于观察 所选取的指示剂在滴定过程中的颜色一般由浅色向深色过渡 橙色 黄色 16 A 指示剂的PH变色范围尽可能接近中和时的PHB 颜色变化明显 石蕊颜色变化不明显 一般不选用 1 加入2 3滴指示剂 2 指示剂的颜色发生突变并且半分钟不变色即达到滴定终点 注意事项 指示剂的选择原则 17 如果是强酸和弱碱的中和滴定 因完全反应时溶液呈酸性 应选择酸性范围内变色的甲基橙 如果是强碱和弱酸的中和滴定 完全反应时溶液呈碱性 应选择碱性范围内变色的酚酞作指示剂 这可减小误差 强酸强碱相互滴定 选择酚酞或甲基橙 小结 指示剂的选择 滴定终点的判断 当最后一滴标液滴入以后 溶液恰好由 颜色变成 颜色 且保持半分钟不变 18 例 指示剂选择不当会有误差 以盐酸做标准液滴定氨水时 用酚酞做指示剂 测定的氨水的浓度将偏低 因为恰好完全反应时 生成的NH4Cl溶液的pH值小于7 而酚酞的变色范围是8 10 滴入盐酸到pH为8就终止实验了 用去的盐酸偏少 所以应选用甲基橙为好 滴定终点时溶液的pH值尽可能与指示剂的变色范围一致 19 2 酸碱中和滴定所需的仪器 酸式滴定管 碱式滴定管 锥形瓶 铁架台 滴定管夹 容量瓶 2 仪器 20 21 滴定管的构造 上端标有 温度 0刻度 容积 25 25mL 50mL 滴定管的最小刻度为 允许估计至 因此读数的精确度为mL 0 1mL 0 01 0 01 下端 盛满溶液时 体积所标容积 大于 碱式滴定管 橡胶管 玻璃珠 盛溶液 酸式滴定管 玻璃活塞 盛和 溶液 碱性 酸性 强氧化性 上端 22 常见量器简介 量筒 滴定管 1 量筒 粗量仪 10mL量筒最小分刻度为0 1mL读数精确到0 1mL 无 O 刻度 2 滴定管类型 酸式滴定管和碱式滴定管标识 标有温度 规格 刻度 0 刻度在最高点 常用规格 25mL 50mL 最小分刻度 0 1mL 读数精确到0 01mL 精量仪可估读一位 粗量仪不能估读 23 移液管 精量仪 读数精确到0 01mL准确量取一定量的试液 中和滴定时用来量取待测液 24 仪器 用作中和反应容器 盛装待测液 用于配制标准液 25 放置滴定管 酸式滴定管 碱式滴定管 滴定管用于测定标准液或待测液的准确体积 滴定管的构造特点 酸式滴定管 碱式滴定管 玻璃活塞 橡皮套加玻璃珠 滴定管上有刻度线 标明了最大体积和使用温度 26 3 滴定管使用注意事项 酸式滴定管 不能盛放碱液 水解显碱性的盐溶液 氢氟酸 碱式滴定管 不能盛放酸性溶液和强氧化性溶液 27 滴定管的使用 1 检查是否漏水2 洗涤 先水洗 再用待装液润洗2 3次 怎么洗 3 装液 排气泡 调液面 先装入液体至 0 刻度以上2 3厘米处 排净气泡后调整液面到 0 或 0 以下 记下刻度 注意平视 不能仰视或俯视4 滴液 左手握住滴定管活塞 或挤压玻璃球 右手摇动锥形瓶 眼睛注视着锥形瓶颜色的变化 28 想一想 量筒的构造与滴定管有何不同 量筒 0 刻度线 其刻度由下到上读数 最大刻度线在其 没有 由小到大 上方 普通滴定管的精确度为 mL 0 01 滴定管的 0 刻度线 但并未在 滴定管上的刻度由上到下 读数 最大刻度线在滴定管 上方 最上方 由小到大 下方 30 滴定管下端有气泡 必须排除 排除方法为 滴定管使用前 应检查滴定管下端是否漏液和存在气泡 滴定管读数必须 刻度线 平视 俯视刻度线 读数结果 仰视刻度线 读数结果 偏低 偏高 31 3 中和滴定指示剂的选择 酚酞 无 粉红 粉红 无 甲基橙 橙 黄 黄 橙 无 粉红 黄 橙 4 3突跃范围9 7 石蕊的变色不明显 所以不能做中和滴定的指示剂 谁强就用谁的指示剂 32 以标准盐酸滴定NaOH为例 1 准备工作 滴定管 检查滴定管是否 以及下端 滴定管洗涤 用蒸馏水洗涤 酸式滴定管再用 洗涤2 3次 碱式滴定管用蒸馏水洗涤后再用 洗涤2 3次 装液 将标准盐酸溶液装入酸式滴定管 将待测NaOH溶液装入碱式滴定管至 0 刻度线上方 处 并排除滴定管嘴尖处的 调整液面 将滴定管中的标准液或待测液的液面调整到 或 以下某刻度 读数 漏液 是否有气泡 标准液 待测液 2 3cm 气泡 0 刻度 0 刻度 三 酸碱中和滴定实验操作 33 锥形瓶 只能用 洗涤 不能用 洗涤 蒸馏水 待测液 使用滴定管时要注意的手势 酸式滴定管使用 34 1 滴定准备 查 洗 润 注 排 调 读 记 中和滴定的操作 滴定管先用水洗 再用待装溶液润洗 锥形瓶只能用水洗 不能再用待测溶液润洗 35 用 量取一定体积的待测液 NaOH 于锥形瓶中 滴入2 3滴指示剂 酚酞试液 待测液变成 2 滴定过程 碱式滴定管 红色 用 握活塞旋转开关 不断旋转振荡锥形瓶 眼睛注视锥形瓶中 和滴定管 至 变成 且半分钟不褪色为止 记下滴定管刻度 左手 右手 液流速度 红色 无色 重复上述操作 次 算出消耗标准液体积的 2 3 平均值 36 中和滴定的操作 2 滴定 放待测液 加指示剂 滴定 读数 记录 重复2 3次 左手控旋塞 右手摇锥瓶 眼睛观察颜色 确定终点 最后一滴标液滴入 待测液颜色发生变化 且保持半分钟不变时 即到达滴定终点 先快后慢 接近终点时 一滴一摇 37 操作步骤 洗涤 检漏 蒸馏水洗 溶液润洗 装液 排气泡 调整液面并记录 放出待测液 加入指示剂 滴定 记录 计算 38 39 40 注意 左手 右手 眼睛 41 3 结果计算 用上述标准液体积的平均值进行计算 关键 紧扣公式 分析V 标 的变化 42 PH 12 10 8 6 4 2 10 20 30 40 突变范围 反应终点 加入NaOH ml 中和滴定曲线 酸碱指示剂的颜色在此pH值突跃范围发生明显的改变 则就能以极小的误差指示出滴定终点的到达 43 思考 如果滴过了怎么办 反滴定 记下读数 以最后数据为准计算 44 俯视图 仰视图 滴定管的俯视和仰视 正确视线 仰视视线 正确读数 仰视读数 读数偏大 正确视线 俯视视线 正确读数 俯视读数 读数偏小 0 45 先偏大 后偏小 先仰后俯 V V 后 V 前 偏小 实际读数 正确读数 先俯后仰 先偏小 后偏大 V V 后 V 前 偏大 实际读数 正确读数 滴定管的俯视和仰视 46 练习 某学生中和滴定实验的过程如下 取一支碱式滴定管 用蒸馏水洗净 加入待测NaOH溶液 记录液面刻度的读数 用酸式滴定管精确放出一定量标准酸液 置于用标准酸液洗涤过的锥形瓶中 加入2滴酚酞试剂 开始滴定 先慢后快 边滴边摇荡 边注视滴定管液面变化 滴到溶液由无色变为粉红色时 即停止滴定 记录液面读数 重复滴定 根据两次读数得出NaOH的体积21ml上述学生操作错误的有 填序号 3 6 8 9 10 12 47 四 误差分析 关键 紧扣公式 分析V 标 的变化 48 1 润洗不当 1 盛装标准液的滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液润洗 误差产生的原因 2 盛装待测液的滴定管或移液管用蒸馏水洗后未用待测液润洗 3 锥形瓶用蒸馏水洗后再用待测液润洗 c 待 减小 n 待 增大 V 标 增大 c 待 增大 若锥形瓶中含有少量蒸馏水 对c 待 是否有影响 答案 无影响 V 标 增大 c 待 增大 49 2 读数不规范 1 滴定前仰视 滴定后俯视 V 标 偏小 导致c 待 偏小 2 滴定前俯视 滴定后仰视 V 标 偏大 导致c 待 偏大 50 1 盛标准液的滴定管滴前尖嘴部分留有气泡 滴定后无气泡 气泡前有后无 2 滴定过程中 将标准液滴到锥形瓶外 3 操作不当 3 滴定过程中 振荡锥形瓶时 不小心将待测液溅出 V 标 增大 c 待 偏大 V 标 增大 c 待 偏大 V 待 减少 V 标 减少 c 待 偏小 51 4 终点判断不准 1 强酸滴定弱碱时 甲基橙由黄色变为红色时停止滴定 判断终点过晚 2 强碱滴定弱酸时 酚酞由无色变为粉红时立即停止滴定 判断终点过早 3 滴定终点时滴定管尖嘴处半滴尚未滴下 或一滴标准液附着在锥形瓶内壁上未流下 这半滴或一滴标准液并反未应 却已被计入V 标 使之变大 所以会造成c 待 偏大 V 标 增大 c 待 偏大 V 标 减少 c 待 偏小