酸碱滴定原理.ppt

5.6酸碱滴定基本原理及指示剂选择,强酸强碱的滴定一元弱酸弱碱的滴定多元酸碱的滴定,1,滴定能否准确进行滴定过程中pH的变化规律怎样选择合适的指示剂,实验方案设计应考虑的问题,2,5.6.1强酸强碱的滴定,1.滴定过程中pH值的变化2滴定曲线的形状3滴定突跃4影响滴定突跃的因素和指示剂的选择,例：用0.1000mol.L-1NaOH滴定20.00mL0.1000mol.L-1HCl。,滴定反应,设滴定至某一点，0.1000mol.L-1NaOH滴定体积为Vb。,3,1、强酸强碱滴定,滴定反应,设滴定过程中，溶液中剩余的强酸浓度为amol.L-1,过量的强碱浓度为bmol.L-1。,例：用0.1000mol.L-1NaOH滴定20.00mL0.1000mol.L-1HCl。,4,滴定过程中溶液pH值的变化：分为四个阶段滴定前pH=1.00化学计量点前Vb=18.00mlH+=5.2610-3mol/LpH=2.28Vb=19.98mlH+=5.0010-5mol/LpH=4.30化学计量点pH=7.00化学计量点后Vb=20.02mlOH-=5.0010-5mol/LpOH=4.30pH=9.70,5,2滴定曲线的形状,滴定开始，强酸缓冲区，pH微小随滴定进行，HCl浓度降低，pH渐SP前后0.1%，pH，酸碱pH=5.4继续滴NaOH，强碱缓冲区，pH,6,C(mol.L-1),强碱滴定不同浓度强酸,1.0,0.10,0.010,0.0010,影响突跃范围的因素：c的大小,7,3滴定突跃,滴定突跃：化学计量点前后0.1%的变化引起pH值突然改变的现象滴定突跃范围：滴定突跃所在的范围理论意义：选择指示剂的依据,4影响滴定突跃的因素和指示剂的选择,影响因素：浓度浓度越大，滴定突跃范围越宽，可选指示剂越多C增大10倍，滴定突跃增大2个pH单位选择原则：最理想的指示剂应恰好在化学计量点变色点。实际原则：指示剂在突跃范围内变色即可。,指示剂变色范围部分或全部落在滴定突跃范围内,8,续强碱滴定强酸,讨论,甲基橙（3.14.4）*3.45甲基红（4.46.2）*5.1酚酞（8.010.0）*9.1,1.0mol/LNaOH1.0mol/LHClpH=3.310.7选择甲基橙，甲基红，酚酞0.1mol/LNaOH0.1mol/LHClpH=4.39.7选择甲基红，酚酞，甲基橙（黄）0.01mol/LNaOH0.01mol/LHClpH=5.38.7选择甲基红，酚酞（较差）,9,强酸滴定强碱,如：用0.1000mol/LHCl标液滴定0.1000mol/L的NaOH,滴定曲线形状类似强碱滴定强酸，pH变化相反滴定突跃范围决定于酸标液浓度及被测碱浓度指示剂的选择：甲基红，酚酞以甲基橙滴定至橙色（pH=4)则误差较大。,突跃范围：9.704.30可用酚酞、甲基红，如用甲基橙，应从黄色滴至橙色（pH=4.0）,10,5.6.2一元弱酸弱碱的滴定,1.滴定过程中pH值的变化2滴定曲线的形状3影响滴定突跃的因素和指示剂的选择4弱酸被准确滴定的判别式,OH-+HAA-+H2O,反应完全程度不高,11,强碱滴定弱酸,用0.1000mol.L-1NaOH滴定20.00mL初始浓度Ca为0.1000mol.L-1的弱酸HA。,滴定反应,设滴定过程中，溶液中剩余的弱酸浓度为Camol.L-1,生成的共轭碱浓度为Cbmol.L-1，过量的强碱浓度为bmol.L-1。,12,1滴定过程中pH值的变化,（1）Vb=0,（2）VbVa：HAc+NaAcSP前0.1%时，已加入NaOH19.98mL,NaOH（0.1000mol/L）HAc（0.1000mol/L,20.00mL）,13,（3）Vb=Va：HAcNaAc,（4）VbVa：NaOH+NaAcSP后0.1%时，已加入NaOH20.02mL,14,2滴定曲线的形状,滴定前，曲线起点高滴定开始，Ac-，pH随滴加NaOH，缓冲能力，pH微小滴定近SP，HAc，缓冲能力，pHSP前后0.1%，酸度急剧变化，pH=7.749.7SP后，pH逐渐（同强碱滴强酸）,15,强碱滴定弱酸,HAc,HCl,强碱滴定弱酸，只可用弱碱性范围变色的指示剂。,2.87,16,3影响滴定突跃的因素和指示剂的选择影响因素：C、Ka1、Ka一定时，C越大，突跃范围越大。但这种影响有限度，对极弱酸，即使是高浓度，突跃也很小；2、C一定时，Ka越大，突跃范围越大。指示剂的选择：滴定突跃在碱性范围内，应选在碱性范围变色的指示剂如酚酞、百里酚酞等,4弱酸能被准确滴定的判别式（目测法）：CaKa10-8,17,强酸滴定弱碱,HCl（0.1000mol/L）NH3H2O（0.1000mol/L,20.00mL）,1.滴定曲线：与强碱滴定强酸类似，曲线变化相反2.影响滴定突跃的因素和指示剂的选择：（1）影响因素：被滴定碱的性质，浓度（2）指示剂选择：滴定突跃在酸性范围内，应选在酸性范围变色的指示剂如甲基红、甲基橙等本例滴定突跃pH=6.344.30，选甲基红较好。3弱碱能被准确滴定的判别式：CbKb10-8,H3O+A-HA+H2O,反应完全程度不高,18,续强酸滴定弱碱,讨论,滴定突跃范围：pH=6.344.30指示剂选甲基红（甲基橙),19,5.6.3多元酸（碱）滴定,1、滴定的可行性判断（包括能否分步滴定的判断）；,2、化学计量点pHsp的计算；,3、指示剂的选择。,20,Ka1,Ka2,10-2,10-9,10-2,10-7,10-2,10-5,二元酸滴定的可行性判断,用0.1000mol.L-1NaOH滴定同浓度、不同强度的二元酸。,第一突跃小第二突跃大,cKa110-8,cKa210-8,Ka1/Ka2105,分步滴定至HA-和A2-,cKa110-8,cKa210-8,Ka1/Ka2105,可准确滴定至HA-,cKa110-8,cKa210-8,Ka1/Ka2105,可准确滴定至A2-,21,结论,对二元酸滴定：,判断能否准确滴定，根据：,?,判断能否准确分步滴定，根据：,？,22,化学计量点pHsp计算,用0.1000mol.L-1NaOH滴定0.1000mol.L-1H3PO4,H3PO4pKa1=2.16，pKa2=7.21,pKa3=12.32,第一化学计量点,体系：H2PO4-，为两性物质,计算pH=4.71,第二化学计量点,体系：HPO42-，为两性物质,计算pH=9.66,23,计量点pH值计算,第一化学计量点,第二化学计量点,24,指示剂的选择,9.66,4.71甲基红,百里酚蓝,用0.1000mol.L-1NaOH滴定0.1000mol.L-1H3PO4,25,多元碱的滴定,HCl（0.1000mol/L）Na2CO3（0.1000mol/L，20.00mL）,CO32-+H+HCO3-Kb1=10-3.75HCO3-+H+H2CO3Kb2=10-7.62,1.滴定可行性的判断2.化学计量点pH值的计算和指示剂的选择,26,多元碱的滴定,1.滴定可行性的判断,CbKb110-8且Kb1/Kb2104第一级能被准确、分步滴定CbKb210-8第二级能被准确滴定,27,多元碱的滴定,2.化学计量点pH值的计算