分析化学酸碱缓冲溶液ppt课件.ppt

3 4酸碱缓冲溶液生理缓冲溶液 人体液 37 正常pH为7 35 7 45 每人每天耗O2600L 产生CO2酸量约合2L浓HCl 除呼出CO2及肾排酸外 归功于血液的缓冲作用 血红蛋白 HHb KHb血浆蛋白 HPr NaPr氧络血红蛋白 HHbO2 KHbO2磷酸盐 H2PO4 HPO42 碳酸盐 H2CO3 HCO3 1 35mmol L 1 27mmol L 1 pH 6 10 lg20 7 40 1 3 4 1缓冲容量 p87 1L溶液中引入强碱或强酸的mol数与pH变化量的比值 2 pH曲线 p88 强酸 H 2 3 H 2 3c HCl pH11 共轭体系 HA A HA A 2 3 c x1 x0 3 共轭体系缓冲容量的特点 1 c c增大 增大 2 H Ka pH pKa 时 max 0 575c 3 缓冲范围 pKa 1 pH pKa 1 4 3 4 2缓冲溶液的选择 1 有较大的缓冲能力 c较大 0 01 1mol L 1 pH pKa 即ca cb 1 1 4 5 6 8 10 HAc NaAc pKa 4 76 pH4 5 5 NH4OH NH3 pKb 4 75 pH CH2 6N4 CH2 6N4H pKb 8 87 pH 2 不干扰测定 EDTA滴定Pb2 不用HAc Ac 5 常用缓冲溶液 p89 6 3 4 3缓冲溶液的配制方法 1 按比例加入HA和A NaAc HAc NH4Cl NH3 2 溶液中 H 大 加过量A 溶液中 OH 大 加过量HA 3 溶液中有HA 可加NaOH中和一部分 溶液中有A 可加HCl中和一部分 形成HA A 共轭体系 7 配制缓冲溶液的计量方法 方法1 确定引入酸or碱 1 按所需pH求ca cb pH0 pKa lg cb ca 2 按引入的酸 碱 量 ca及pH变化限度计算ca和cb 3 据ca cb及所需溶液体积配制溶液 8 方法2 确定引入酸or碱 1 分别计算pH0和pH1时的x HA x A 2 引入酸的量c HCl x HA c总 引入碱的量c NaOH x A c总 求出c总3 pH0时ca c总 x HA cb c总 x A 9 方法3 引入酸碱均适用 1 根据引入的酸 碱 量求2 根据所需pH求总浓度c 2 3c x0 x13 按x0与x1的比值配成总浓度为c的缓冲溶液 10 例3 17 p88 欲制备200mLpH 9 35的NH3 NH4Cl缓冲溶液 且使该溶液在加入1 0mmol的HCl或NaOH时 pH的改变不大于0 12单位 需用多少克NH4Cl和多少毫升1 0mol L氨水 pKb NH3 4 75 11 解 又 m NH4Cl c x NH4 V M NH4Cl V NH3 c x NH3 V c NH3 12 全域缓冲溶液 pH图 Britton Robinson缓冲溶液 H3PO4 HAc H3BO3 13 3 4 4常用标准缓冲溶液 p91 标准缓冲溶液的pH是实验测定的 用于校准酸度计 14 3 5酸碱指示剂 p93 甲基橙MethylOrange MO 3 5 1作用原理 酸形和碱形具有不同的颜色 15 甲基橙的x pH图 p95 16 MOMRPP 3 14 4 4 46 2 8 09 6 4 0pT 5 0pT pKa 9 0 常用单一酸碱指示剂 要记住 百里酚酞 无色9 4 10 0 浅蓝 10 6蓝 17 混合指示剂 甲基红 溴甲酚绿 5 0 5 1 5 2暗红灰绿用于Na2CO3标定HCl时指示终点由于颜色互补使变色间隔变窄 变色敏锐 18 3 5 2影响指示剂变色间隔的因素 1 指示剂用量 宜少不宜多 看清颜色即可2 温度 温度影响pKa 影响变色间隔 一般应室温滴定3 盐类 离子强度影响pKa 19 3 6酸碱滴定曲线和指示剂的选择 选择指示剂的原则 指示剂的变色点尽可能与化学计量点接近 以减小滴定误差 在滴定突跃范围变色的指示剂可使滴定 终点 误差小于0 1 直接滴定 指示剂在化学计量点前变色 误差为 指示剂在化学计量点后变色 误差为 返滴定 滴定曲线 溶液pH随中和百分数 T 变化的曲线 误差符号相反 20 3 6 1强酸碱滴定0 10mol L 1NaOH滴定20 00mL0 10mol L 1HCl H OH H2OKt 1 Kw 1014 00 0 1 时 pH 4 30 2 滴定开始到sp前 H c HCl 未中和 1 滴定前 H c HCl 0 1000mol L 1pH 1 00 21 3 sp时 H OH pH 7 00 4 sp后 OH c NaOH 过量 0 1 时 H 2 0 10 10mol L 1pH 9 70 22 0 1000mol L 1NaOH滴定20 00mL0 1000mol L 1HCl p99 突跃 23 强酸碱滴定曲线 p99 0 10mol L 1NaOH 0 10mol L 1HCl 0 10mol L 1HCl 0 10mol L 1NaOH PP9 0MR6 2MO4 4 PP8 0MR5 0 24 不同浓度的强碱滴定强酸的滴定曲线 p101 NaOH HCl 浓度增大10倍 突跃增加2个pH单位 25 3 6 2一元弱酸碱的滴定 Ka HAc 10 4 76 Ka HA 10 7 00 0 1 pH pKa 3 26 强碱滴定弱酸滴定曲线 p103 0 10mol L 1NaOH HAc0 10mol L 1 突跃处于弱碱性 只能选酚酞作指示剂 27 pH NaOH滴定HAc 浓度不同 p104 浓度增大10倍 突跃增加1个pH单位 28 滴定突跃HCl 4 3 9 7HAc 7 7 9 7HA 9 7 10 0 0 1mol L 1NaOH滴定0 1mol L 1HA Ka不同 Ka增大10倍 突跃增加一个pH单位 对于0 1mol L 1的HA Ka 10 7才能准确滴定 即cKa 10 8 29 0 1mol L 1HCl NH30 1mol L 1pKb 4 75 p105 突跃处于弱酸性 选甲基红或甲基橙作指示剂 强酸滴定弱碱 8 0 30 H HAHAAA OH p107 ONIIIONIIONI MIIIOMIIOMIO Ka 10 9Kb 10 5 Ka 10 7Kb 10 7 Ka 10 5Kb 10 9 pH 3 6 3总结一元弱酸或弱碱及其与强酸或强碱混合物的滴定曲线 0 1mol L 1 中和百分数 QRST Ka 10 7时 返滴定行吗 Ka 10 7为界 31 3 6 4多元酸能分步滴定的条件 被滴定的酸足够强 cKa1 10 8 lgKa足够大 若 pH 0 3 允许Et 0 5 则需 lgKa 5 多元酸一步滴完的条件 混合酸分步滴定及全部滴定的条件 lgKa 4 Et 1 lgKa 6 Et 0 1 cKan 10 8 32 pH 0100200300400 T 0 5 0 5 10 09 4 5 04 4 pKa lgKa2 167 2112 32 5 05 5 11 pHsp1 4 7pHsp2 9 7 H3PO4H2PO4 HPO42 PO43 H3A H2A H2A HA2 HA2 A3 A3 NaOH sp3sp2sp1 NaOH滴定0 1mol L 1H3PO4 p111 33 NaOH滴定H3PO4时指示剂的选择 pKa1 2 16 pKa2 7 2