a第一学时基础化学分析化学部分PPT教学课件

1、 根据不同的滴定类型来讨论滴定曲线的形状 选择一个尽量在接近化学计量点时变色的指示剂指示剂:pH=pKHIn1第1页/共109页二、 各类酸碱滴定及指示剂的选择 (一) 强碱(强酸)的滴定第2页/共109页1滴定开始前(VT=0.00ml) 2滴定开始至化学计量点前(VAVT) 3化学计量点时(VA=VT) 4化学计量点后(VTVA) l滴定曲线第3页/共109页12.5220.0040.0011.682.0022.00OH-=cNaOH(过量过量)10.700.2020.209.700.0220.027.000.000.0020.00 H+=10-7.004.300.0219.983.000

2、.2019.80 H+=cHCl（剩余）（剩余）2.282.0018.00滴定前滴定前:H+=cHCl1.0020.00.00H+计算计算pH过量过量NaOH剩余剩余HClNaOH突突跃跃第4页/共109页突跃范围20.02mL19.98mL加入NaOH溶液的体积V(mL)溶液的pH第5页/共109页滴定曲线特点滴定曲线特点: :（1 1）开始平坦）开始平坦 19.98ml-3.30pH19.98ml-3.30pH（2 2）中间陡峭）中间陡峭 0.04ml-5.40pH0.04ml-5.40pH（3）计量点pH=7.00（4）后段平坦以7为中点的S型曲线 第6页/共109页第7页/共109页原

3、则：变色范围全部或部分落在滴定突跃范围内2、指示剂的选择 第8页/共109页甲基橙甲基橙MO3.1 4.44.4 6.28.0 9.64.05.09.0指示剂指示剂甲基红MR酚酞 PP第9页/共109页 实际操作时浅色到深色转变比较明显，所以强碱滴定时用酚酞，强酸滴定时用甲基橙酚酞酚酞甲基红甲基红甲基橙甲基橙第10页/共109页3、突跃范围与浓度的关系第11页/共109页不同浓度的强碱滴定强酸的滴定曲线7 .103 . 37 . 93 . 43 . 57 . 81Lmol11Lmol1 . 01Lmol01. 00 100 200 %pHNaOHHCl12108642浓度减小浓度减小10倍，突

4、倍，突跃减小跃减小2个个pH单位。单位。第12页/共109页强酸强碱浓度小于10-4没有明显的突跃无法选择适当的指示剂浓度太大导致终点误差（半滴中所包含的溶质）较大实际工作时用0.10.5mol/L滴定液第13页/共109页（二）一元弱酸(弱碱)的滴定1、滴定曲线及指示剂的选择 0.1000mol/L NaOH 滴定20.00ml 0.1000mol/L HAc第14页/共109页1滴定开始前(VNaOH=0.00ml) 溶液的酸度根据HAc的电离平衡计算 pH=2.88第15页/共109页2滴定开始至化学计量点前可用缓冲液公式 当加入19.98ml NaOH时 pH=7.75第16页/共10

5、9页3化学计量点时生成NaAC Ac- 离子碱 浓度： Cb=C/2pH=8.73第17页/共109页4化学计量点后NaOH抑制了Ac-的水解 溶液的pH值仅由过量的NaOH决定当加入20.02ml NaOH时 pH=9.70第18页/共109页NaOH剩余剩余HAc 过量过量NaOHpH0.0020.002.8718.002.005.7019.800.206.7419.980.027.7520.000.000.008.7320.020.029.7020.200.2010.7022.002.0011.7040.0020.0012.50第19页/共109页滴定曲线突跃处于弱碱性,选酚酞作指示剂.

6、第20页/共109页曲线特点：（1）起点高（2）中间复杂（3）计量点pH大于7.00 8.73（4）突跃小 7.759.70第21页/共109页强酸弱碱：突跃处于弱酸性,选甲基红或甲基橙作指示剂.第22页/共109页2、滴定突跃与弱酸碱的浓度及强度的关系受到弱酸碱的浓度及强度的影响浓度大突跃大第23页/共109页强度的影响第24页/共109页判断能否滴定可以滴定的条件：CK10-8Ka107第25页/共109页(三) 多元酸碱的滴定1、 强碱滴定多元弱酸多元酸中的质子能否与碱定量反应？决定于 C*K能否被分步滴定？决定于 K1 / K2第26页/共109页多元酸碱分步滴定的可行性判据1). 1

7、). Ka1/Ka210104 4, , c cKa11010-8-8，c cKa2 1010-8-8可分步滴定，有两个明显的突跃。2). 2). Ka1/Ka210104 4, ,c cKa11010-8-8，c cKa2 1010-8-8可以准确滴定，不能分步滴定。3). 3). Ka1/Ka210104 4, ,c cKa11010-8-8，但c cKa21010-8-8只有第一个H H可以被滴定。第27页/共109页0.1000mol/L HCl滴定20.00mL 0.1000mol/LNa2CO3第28页/共109页NaNa2 2COCO3 3的Kb11.81.81010-4-4，K

8、b22.42.4 1010-8-8 c cKb11010-8-8 c cKb20.240.241010-8-8 Kb1Kb210104 4 第29页/共109页第一计量点：COCO3 32-2-被滴定成HCOHCO3 3- -，c csp1sp10.050mol/L0.050mol/LpOHpOH5.695.69pHpH8.318.31选择酚酞(PP)(PP)作为指示剂第30页/共109页第二计量点：HCOHCO3 3- -被滴定为H H2 2COCO3 3，即COCO2 2的饱和溶液，其浓度为0.040.04mol/Lmol/L。 pHpH3.893.89 可用甲基橙作指示剂。 21SPaH

9、CK第31页/共109页滴定曲线第32页/共109页多元酸的滴定曲线第33页/共109页三、 应用示例 1、酸滴定液 a0.1mol/L盐酸滴定液配制b0.1mol/L盐酸滴定液的标定 无水碳酸钠 270300oC 1h硼砂 保存在含饱和NaCl和蔗糖溶液的密闭恒温容器中（一）滴定液及基准物质第34页/共109页2、碱滴定液a0.1mol/L氢氧化钠滴定液的配制 b0.1mol/L氢氧化钠滴定液的标定 第35页/共109页邻苯二甲酸氢钾l草酸第36页/共109页（二） 应用与示例 1、直接滴定法满足 CaKa108 第37页/共109页(1)乙酰水杨酸的含量测定COOHCOONaOCOCH3O

10、COCH3+ NaOH+ H2OpKa=3.49Aspirin 分子式：C9H8O4 相对分子质量：180.16 酚酞作为指示剂第38页/共109页NaOH Na2CO3V1V2酚酞CO2甲基橙l(2)药用氢氧化钠的含量测定 lNaCl NaHCO3第39页/共109页双指示剂法第40页/共109页25.00ml 250ml 25.00 ml2.5mllHAc+NaOH=NaAc+H2Ol例11 食醋 质量浓度第41页/共109页2、 间接滴定法（1） 硼酸含量的测定H2COHOHOHOHHOCCCH2CH2+ H3BO3HHHH2COOOOBCH+3H2OH2CH2C+ NaOHCCH2CH

11、2CCH2BOOOOCH2OHHOHHH+Na+ + H2OCCH2CH2CCH2BOOOOCH2OHHOHH第42页/共109页第43页/共109页甲醛法第44页/共109页水中不能完全进行的反应水中不能完全进行的反应CK10-8增大有机物的溶解度增大有机物的溶解度混合强酸的分步滴定混合强酸的分步滴定四、四、 非水溶液酸碱滴定非水溶液酸碱滴定第45页/共109页(一)非水溶剂1 分类（1）酸性溶剂 （2）碱性溶剂 （3）两性溶剂 （4）惰性溶剂（5）混合溶剂 第46页/共109页2、物质酸碱性与溶剂关系溶质酸、碱的强度酸、碱本身授受质子的能力溶剂受授质子的能力第47页/共109页3 拉平拉平

12、(均化均化)效应与分辨效应与分辨(区分区分)效效应应拉平效应拉平效应: 将各种不同强度的酸将各种不同强度的酸拉平到溶剂化质子水平的效应。拉平到溶剂化质子水平的效应。拉平性溶剂拉平性溶剂: 具有拉平效应的溶具有拉平效应的溶剂剂 第48页/共109页在水中在水中： HClO4 + H2O = H3O+ + ClO4- H2SO4 + H2O = H3O+ + HSO4- HCl + H2O = H3O+ + Cl- HNO3 + H2O = H3O+ + NO3-拉平(均化)效应 拉平(均化)性溶剂 第49页/共109页在冰醋酸中：在冰醋酸中：HClO4 + HAc = H2Ac+ + ClO4-

13、 pKa5.8H2SO4 + HAc = H2Ac+ + HSO4- pKa8.2HCl + HAc = H2Ac+ + Cl- pKa8.8HNO3 + HAc = H2Ac+ + NO3- pKa9.4分辨效应：能区分酸碱强弱的效应分辨效应：能区分酸碱强弱的效应分辨性溶剂：具有分辨效应的溶剂分辨性溶剂：具有分辨效应的溶剂第50页/共109页（二）碱的滴定 高氯酸的冰醋酸溶液 （三）酸的滴定甲醇 乙醇乙二胺甲基异丁酮第51页/共109页第7章 沉淀溶解平衡和沉淀滴定第52页/共109页以沉淀反应为基础的滴定分析方法l 1.沉淀的溶解度必须足够小（106 g/ml）；l2.组成固定,定量；l3

14、. 反应迅速；l4.必须有适当的方法指示终点 第53页/共109页应用最广泛的是生成难溶性银盐的反应 Ag+ + Cl- AgClAg+ + SCN- AgSCN称为银量法第54页/共109页以0.1000 mol/L AgNO3标准溶液滴定20.00ml 0.1000mol/L NaCl溶液第55页/共109页（3）化学计量点 LmolKAgClAgClsp/1034. 1108 . 1510,)()()()()(333AgNOVNaClVAgNOcNaClVAgNOVAgAgKClAgClsp,（1） 滴定前 Cl-=0.1000 mol/L（2）滴定开始至化学计量点前（4）计量点后第56

15、页/共109页一、指示终点的方法银量法按照指示终点的方法不同可分为l（一）铬酸钾指示剂法lK2CrO4 :194.19 第57页/共109页1、方法原理用K2CrO4作指示剂，以AgNO3标准溶液作滴定液，在中性或弱碱性溶液中直接测定氯化物和溴化物的滴定方法。 第58页/共109页u在滴定过程中，由于AgCl的溶解度（1.2510-5mol/L）小于Ag2CrO4的溶解度(1.310-4 mol/L)，根据分步沉淀的原理，首先析出的是AgCl沉淀。 第59页/共109页随着AgNO3滴定液加入，AgCl沉淀生成，溶液中Cl-浓度越来越小)CrOSP(Ag24242KCrOAg当Cl-反应完全后

16、，稍过量的AgNO3即可使溶液满足：生成砖红色的Ag2CrO4沉淀，指示滴定终点的到达。第60页/共109页2. 滴定条件 （1）指示剂的用量 若太大，终点将提前；若太小，终点将延迟。 要求：在化学计量点时恰好生成Ag2CrO4沉淀 第61页/共109页(mol/L)1033. 6)10(1.33101.2AgKCrO(mol/L)101.33)10(1.77)(KClAg101.77KClAg325122)CrOSP(Ag245211021SP(AgCl)10SP(AgCl)42第62页/共109页u在实际测定中，由于显黄色CrOCrO4 42-2-，浓度较高时会掩盖Ag2CrO4的砖红色沉

17、淀，影响终点的确定，故指示剂的实际用量应比理论计算量略低一些。第63页/共109页u实践证明，在一般的滴定中CrOCrO4 42-2-约为510-3mol/L较为合适。若反应液体积为50100ml，则加入5%（g/ml）铬酸钾指示剂12ml即可。第64页/共109页（2）溶液的酸度 只能在近中性或弱碱性（pH=6.510.5）溶液中进行 第65页/共109页u当溶液的酸性太强时，可用NaHCO3、CaCO3或Na2B4O710H2O等中和。u所以当溶液的碱性太强时，可用稀HNO3中和第66页/共109页滴定不能在氨碱性溶液中进行 要控制PH 6.57.2 第67页/共109页（3）滴定时应充分

18、振摇防止吸附作用生成的是胶体溶液 吸附Cl- Br-第68页/共109页（4）排除干扰离子 不能含有能与Ag生成沉淀的阴离子（如PO43、AsO43、CO32、S2、C2O42等）溶液中不能含有能与CrO42生成沉淀的阳离子（如Ba2、Pb2、Bi3等）第69页/共109页不能含有大量的有色离子（如Cu2、Co2、Ni2等）l不能含有在中性或弱碱性溶液中易发生水解的离子（如Fe3、Al3等）。lCoCl42-+6H2O=Co(H2O)62+4Cl- 蓝色 粉红色 第70页/共109页问问BaCl2中中Cl -能否用莫尔法测定能否用莫尔法测定否！否！ 因为因为 BaCrO4 加入加入 Na2SO

19、4 BaSO4除去除去课堂互动课堂互动第71页/共109页分析在在下列条件中应用铬酸钾指示剂法测定样品会带来什么误差？ 1.在pH4的溶液中测定NaCl； 2.在氨碱性溶液中测定NaCl； 3. 测定PbCl2。课后总结第72页/共109页3.应用范围直接测定Cl和Br不宜于测定I和SCN及Ag+第73页/共109页（二）铁铵矾指示剂法 佛尔哈德法1. 滴定原理 以铁铵矾NH4Fe(SO4)212H2O为指示剂第74页/共109页用NH4SCN（或KSCN）为滴定液，在酸性溶液中测定银盐和卤素化合物的滴定方法。直接滴定法返滴定法。第75页/共109页（1）直接法 稀硝酸注意振荡第76页/共10

20、9页（2）返滴法 要避免振荡第77页/共109页沉淀分离法加入有机溶剂如硝基苯或异戊醇，剧烈振摇，使AgCl沉淀表面被有机物所覆盖，避免与溶液接触，阻止沉淀的转化。第78页/共109页2. 滴定条件 （1）指示剂的浓度及溶液酸度 （2）测定I时，铁铵矾指示剂必须在I完全沉淀后才能加入。（3）强氧化剂、氮的低价氧化物、铜盐、汞盐等应除去 第79页/共109页3. 应用范围第80页/共109页第81页/共109页（三）吸附指示剂法 法扬司法1. 原理 吸附指示剂是一种有机染料，在溶液中能电离出有色离子，当被带相反电荷的沉淀胶粒吸附后，因其结构改变而导致颜色改变，以此指示滴定终点 第82页/共109

21、页荧光黄 第83页/共109页滴定前滴定前滴定中滴定中滴定终点滴定终点Fajans法滴定法滴定Cl-(荧光黄为指示荧光黄为指示剂剂)第84页/共109页 2. 滴定条件 （1）尽量防止沉淀凝聚加入 糊精淀粉（2）胶体微粒对指示剂离子的吸附能力应略小于对被测离子的吸附力 第85页/共109页常用吸附指示剂常用吸附指示剂指示剂指示剂测定对测定对象象滴定滴定剂剂颜色变化颜色变化滴定条滴定条件件(pH)荧光黄荧光黄Cl-,Br-,I-, Ag+黄绿黄绿 粉粉红红710二氯二氯荧光黄荧光黄 Cl-,Br-,I-Ag+黄绿黄绿 粉粉红红410曙红曙红Br-,I-, SCN-Ag+粉红粉红 红红紫紫210甲

22、基紫甲基紫Ag+Cl-红红 紫紫酸性酸性第86页/共109页OHCOOHOOOHCOOHOOClCl荧光黄二氯荧光黄四溴荧光黄（曙红）COOHOOBrBrBrHOBr第87页/共109页（3）溶液的酸度要适当 （4）避免在强光照射下滴定3 应用范围l 第88页/共109页二、滴定液AgNO3NH4SCN第89页/共109页三 应用示例 例6 氯化钾的含量测定无机卤化物和有机氢卤酸盐第90页/共109页有机卤化物的测定1. NaOH水解法： 2.NaCO3熔融法： 3.氧瓶燃烧法： 第91页/共109页例7 三氯叔丁醇第92页/共109页三、 应用示例 1、酸滴定液 a0.1mol/L盐酸滴定液

23、配制b0.1mol/L盐酸滴定液的标定 无水碳酸钠 硼砂（一）滴定液及基准物质第93页/共109页2、碱滴定液a0.1mol/L氢氧化钠滴定液的配制 b0.1mol/L氢氧化钠滴定液的标定 邻苯二甲酸氢钾 草酸第94页/共109页（二） 应用与示例 1、直接滴定法CaKa108 (1)乙酰水杨酸的含量测定 pKa=3.49COOHCOONaOCOCH3OCOCH3+ NaOH+ H2O第95页/共109页(2)药用氢氧化钠的含量测定NaOH Na2CO3 NaCl NaHCO3V1V2酚酞CO2甲基橙第96页/共109页第97页/共109页例11 食醋 质量浓度25.00ml 250ml 25.00 ml2.5mllHAc+NaOH=NaAc+H2O第98页/共109页2、 间接滴定法（1） 硼酸含量的测定H2COHOHOHOHHOCCCH2CH2+ H3BO3HHHH2COOOOBCH+3H2OH2CH2C+ NaOHCCH2CH2CCH2BOOOOCH2OHHOHHH+Na+ + H2OCCH2CH2CCH2BOOOOCH2OHHOHH第99页/共109页第100页/