药学分析化学第七版

药学分析化学第七版例：0.1000mol·L-1NaOH滴定20.00mL0.1000mol·L-1HClVNaOH=19.98ml时:pH=4.302.滴定开始到sp前:[H+]=c(HCl)(未中和)1.滴定前:[H+]=c(HCl)=0.1000mol·L-1pH=1.00一、强酸强碱滴定滴定反应：H++OH-=H2O3.sp时:[H+]=[OH-]pH=7.004.sp后:[OH-]=c(NaOH)(过量)VNaOH=20.02ml时:[H+]=2.0×10-10mol·L-1pH=9.700.1000mol·L-1NaOH滴定20.00mL0.1000mol·L-1HCl

NaOHmLT%剩余HClmL过量NaOHpH[H+]计算0.00020.01.00滴定前:[H+]=c(HCl)18.0090.02.002.28sp前:[H+]=19.8099.00.203.0019.9899.90.024.30sp:[H+]=[OH-]=10-7.0020.00100.00.000.007.0020.02100.10.029.7020.20101.00.2010.70sp后:[OH-]=22.00110.02.0011.6840.00200.020.0012.52突跃强碱滴定强酸滴定曲线化学计量点滴定突跃-0.1%+0.1%V(NaOH)中和%pH0.000.001.0018.0090.002.3019.8099.003.3019.9899.904.3020.00100.07.0020.02100.19.70甲基橙甲基红酚酞化学计量点滴定突跃-0.1%+0.1%指示剂的选择原则：指示剂的变色范围全部或部分的落在滴定突跃的范围内大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点甲基橙甲基红酚酞C(mol.L-1)

影响滴定突跃范围的因素化学计量点1.00.100.0100.0010C(mol/L)滴定突跃1.0003.30~10.700.10004.30~9.700.010005.30~8.70强酸滴定强碱用0.1000mol/LHCl滴定20.00mL0.1000mol/LNaOH。甲基橙甲基红酚酞化学计量点

滴定突跃相同

pH变化相反；用甲基橙时，终点黄-橙。启发二强碱滴定一元弱酸滴定反应：

强碱滴定弱酸的滴定常数总是小于强碱滴定强酸的滴定常数，说明反应的完全程度较低。被滴定酸的Ka越大，反应越完全。HA+OH-A-+H2O1.滴定前VNaOH=0例：以0.1000mol/LNaOH滴定20.00ml0.1000mol/LHAc滴定反应：HA+OH-A-+H2O未反应的HAc与反应生成的NaAc形成缓冲体系VNaOH=19.98ml时，代入2.化学计量点前HAc与NaOH完全反应生成了NaAc，溶液的pH由其决定，即3.计量点pOH=5.27，pH=8.72溶液为过量的NaOH与反应生成的NaAc组成pOH=4.30，pH=9.704.计量点后强碱滴定弱酸HAcHCl化学计量点：8.72突跃突跃滴定突跃：7.74~9.70在弱碱性范围，强碱滴定弱酸，只可用弱碱性范围变色的指示剂。

与强酸相比，曲线起点高弱酸在溶液中部分电离。突跃前有三个阶段：滴定开始时，溶液pH升高较快中和生成的Ac-产生同离子效应，使HAc更难离解，[H+]降低较快；曲线变化平缓继续滴加NaOH，溶液形成缓冲体系；

接近化学计量点时，pH变化加快溶液中剩余的HAc已很少，缓冲能力降低或丧失。与强酸相比，突跃变小。甲基橙指示剂不能用于弱酸滴定。随着弱酸Ka变小，突跃变小，Ka在10-9左右突跃消失。直接滴定条件：cKa≥10-8弱酸滴定曲线的讨论：HAcHCl课前复习影响滴定突跃的因素：酸碱浓度、酸碱强度0.1000mol/L0.001000mol/L0.01000mol/L强度一定，浓度越大，突跃越大浓度一定，强度越大，突跃越大弱酸准确滴定的判断目测：pH=0.2滴定突跃

>0.4pH准确滴定的条件：cKa

10-8强酸滴定弱碱滴定反应：（3）只能用在酸性范围内变色的指示剂。（4)cKb≥10-8,才能准确滴定。（2）化学计量点落在酸性范围内；突跃范围pH6.24-4.30酚酞甲基橙甲基红三多元酸滴定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。判断能否准确滴定，根据：判断能否准确分步滴定，根据：二元酸滴定的可行性判断若cKa1

10-8,cKa2

10-8,Ka1/Ka2

104，则有两个突跃，可分步滴定至HA-和A2-。例：用0.1000mol.L-1NaOH滴定0.1000mol.L-1

草酸H2C2O4：Ka1=5.6

10-2，

Ka2=1.5

10-4滴定产物为C2O42-则此二元酸不能被分步滴定,两级离解可被一起滴定现象在pH=2.3~3.3范围内，草酸以三种型体存在。草酸的分布曲线原因因为草酸的pka1和pka2相差不大。结果用强碱滴定草酸，第一级离解的H+还没完全中和，第二级离解的H+就开始作用，从而使草酸无法分步滴定。pka1pka2用0.1000mol·L-1NaOH滴定同浓度的草酸02468101214050100150200250300滴定百分数%pH指示剂:酚酞无色→浅红色例：用0.1000mol.L-1NaOH滴定0.1000mol.L-1H3PO4

已知：第一级离解的H+，能准确滴定。第二级离解的H+，能准确滴定。Ka1=6.9

10-3，

Ka2=6.23

10-8，

Ka3=4.8

10-13第三级离解的H+，不能准确滴定。1.可行性判断两个突跃H3PO4pKa1=2.16，pKa2=7.21,pKa3=12.32

第一化学计量点第二化学计量点指示剂的选择化学计量点pH计算指示剂:甲基红,红色→橙色;指示剂:百里酚酞(变色点=10.0),无色→浅蓝色;9.724.68百里酚酞用0.1000mol/LNaOH滴定0.1000mol/LH3PO4

终点：无色-浅蓝终点：红-橙甲基红四、多元碱的滴定Kb1=Kw/Ka2=2.1×10-4Kb2=Kw/Ka1=2.2×10-80.1000mol.L-1HCl滴定0.1000mol.L-1Na2CO3为例能否准确滴定能否分步滴定滴定反应有交叉，分步滴定的准确性不如磷酸。1.可行性判断指示剂:酚酞红色→微红或无色指示剂:甲基橙黄→橙第一计量点第二计量点2.指示剂的选择（为使终点明显，终点前应剧烈摇动或加热煮沸，以除去CO2）酚酞甲基橙0.1000mol/LHCl滴定0.1000mol/LNa2CO3滴定曲线终点：浅红—无色终点：黄-橙四、酸碱标准溶液的配制与标定（一）酸标准溶液：HCl（二）碱标准溶液：NaOH（一）酸标准溶液：HCl配制：市售HCl(12mol·L-1)

稀释。标定：

1.无水Na2CO3(药典)：270-300℃烘1h；MOorMR+溴甲酚绿。

2.硼砂(Na2B4O7·10H2O)：60%相对湿度保存，防失水。pHep=5.1，MR。pHep=5.1（二）碱标准溶液：NaOH配制：间接法配制配制不含CO32-的NaOH溶液的方法：先配制饱和的NaOH溶液（约19mol/L），因为Na2CO3在饱和NaOH溶液中的溶解度很小，可沉降到溶液底部，然后取上清液，用煮沸除去CO2的蒸馏水稀释至所需浓度。（二）碱标准溶液：NaOH标定：

1.邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)，Mr=204.2。

2.草酸(H2C2O4·2H2O)，Mr=126.07。指示剂：酚酞五、应用示例（一）药用氢氧化钠中NaOH、Na2CO3的含量测定1.氯化钡法(1)准确称取一定量试样，将其溶解于已除去CO2的蒸馏水中，稀释到指定体积，分成等量多份进行滴定。(2)第一份溶液用甲基橙作指示剂，用标准HCl溶液滴定，测定其总碱度，消耗HCl的体积为V1。(3)另取一份加入过量的BaCl2溶液，使全部碳酸盐转换为BaCO3,酚酞作指示剂，用HCl标准溶液滴定该溶液中的NaOH，消耗HCl的体积为V2。滴定混合碱中Na2CO3所消耗HCl的体积为(V1-V2)，所以2.双指示剂法

准确称取一定量试样，溶解后，以酚酞为指示剂，用HCl标准溶液滴定至红色消失，用去HCl体积V1。再加甲基橙，继续用HCl滴定至橙红色，消耗HCl的体积V2。Na2CO3被中和至NaHCO3以及NaHCO3被中和至H2CO3所消耗HCl的体积相等。为使终点明显，终点前剧烈摇动，除去CO2。NaOHNa2CO3

PPV1（HCl）H2ONaHCO3MOH2CO3

V1=V2V1>V2V1<V2V1=0,V2≠0V1≠0,V2=0V2（HCl）Na2CO3NaOH+Na2CO3Na2CO3+NaHCO3少量NaOH+NaHCO3NaHCO3NaOH混合碱的分析1.甲醛法指示剂?MRPP指示剂?预中和游离H+（二）铵盐和有机物中氮的测定

对于一些极弱的酸(碱)，有时利用生成稳定的络合物可以使弱酸强化，从而可以较准确的进行滴定。

NaOH

4NH4+

+6HCHO=(CH2)6N4H++3H++6H2O(pKa=5.13)H3BO3(过)HCl(标)NH4++HCl(剩)NH4++H3BO3(剩)+H2BO3-NH4+NH4++H3BO3指示剂MRMO指示剂MRpHsp~5NaOHHClN浓H2SO4CuSO4NH4+NaOH加热NH3消化蒸馏吸收2.凯氏(Kjeldahl)定氮法(蒸馏法)

指示剂：PPNaOHpKa=4.26（三）硼酸(H3BO3)的测定

硼酸(Ka=5.4×10-10)太弱，不能用NaOH进行准确滴定。如果于硼酸溶液中加入一些甘油或甘露醇，使其与硼酸根形成稳定的络合物，从而增加硼酸解离，使其变成为中强酸。第四节滴定终点误差

滴定终点—ep、化学计量点—sp，ep与sp不相符引起的相对误差，属于方法误差，用TE%表示。滴定终点误差(titrationendpointerror)强酸(碱)的滴定终点误差强碱（NaOH）滴定强酸（HCl）：滴定终点误差公式为：滴定中溶液的质子条件式为：cNaOH－cHCl=[OH-]－[H+]

[H+]+cNaOH=[OH-]+cHCl

滴定终点在化学计量点：TE%=0指示剂在计量点后变色，NaOH过量：

TE%>0NaOH用量不足：TE%<0强碱滴定强酸强酸滴定强碱Example用0.10mol·L-1NaOH滴定等浓度的HCl，以甲基橙为指示剂(pKHIn=4.0)，计算终点误差。解：甲基橙变色，pH=4.0,

Example用0.010mol·L-1HCl滴定等浓度的NaOH，以甲基橙为指示剂(pKHIn=4.0)，计算终点误差。解：甲基橙变色，pH=4.0,

结论：溶液稀释10倍，滴定终点误差增大10倍，且滴定突跃变小，甲基橙已不是合适的指示剂了。弱酸(碱)的滴定终点误差

滴定终点时溶液的质子条件式

强碱NaOH滴定一元弱酸HA

滴定误差公式为∵强碱滴定弱酸，终点附近溶液呈碱性，[H+]可忽略。终点时可用分布系数表示，一元弱酸的滴定误差公式式中：可用分布系数表示，一元弱酸的滴定误差公式可用分布系数表示，一元弱酸的滴定误差公式同理:一元弱酸的滴定误差公式

——林邦公式ΔpH＝pHep–pHspKt:滴定常数即滴定反应平衡常数c

:与计量点时滴定产物的总浓度csp有关强酸（碱）滴定弱碱（酸）：Kt=Kb/Kw(Ka/Kw)，

c=csp强酸强碱滴定：Kt

＝1/Kw=1014（25℃）,Example用0.1mol·L-1NaOH滴定等浓度的HAc，以酚酞为指示剂(pKHIn=9.10)，计算终点误差。解：先计算ΔpH，ΔpH=pHep–pHsppHep=9.10，pHsp=8.72所以ΔpH=9.10-8.72=0.38。Kt=Ka/Kw=109.26，代入公式=0.05mol·L-1非水酸碱滴定法：在非水溶液中进行的酸碱滴定法非水溶剂：有机溶剂和不含水的无机溶剂非水溶剂为滴定介质，增大了有机物溶解度，改变了物质酸碱性，扩大了酸碱滴定范围。——非水酸碱滴定法的特点第五节非水溶液中的酸碱滴定法一、非水酸碱滴定的基本原理（一）溶剂的分类1.质子溶剂：2.无质子溶剂：1)酸性溶剂2)碱性溶剂3)两性溶剂1)偶极亲质子溶剂2)惰性溶剂

酸性溶剂：具有较强的给出质子能力例如：甲酸，醋酸，丙酸作用：能增强被测碱的强度适用：滴定弱碱性物质

碱性溶剂：具有较强的接受质子能力例如：乙二胺，乙醇胺，丁胺作用：能增强被测酸的强度适用：滴定弱酸性物质

两性溶剂：既易给出质子、又易接受质子例如：甲醇，乙醇，异丙醇适用：滴定不太弱的酸性或碱性物质

偶极亲质子溶剂：无转移性质子，但具有较弱的接受质子的倾向，且具有程度不同的形成氢键的能力。例：酮类，酰胺类，腈类，吡啶类

惰性溶剂：溶剂分子中无转移性质子和接受质子的倾向，也无形成氢键的能力。例：苯，甲苯，氯仿，四氯化碳作用：常与质子溶剂混用，用来溶解、分散、稀释溶质。1.溶剂离解性溶剂阴离子

酸的离解

SHH++S-

碱的离解

SH+H+SH2+

溶剂的自身离解反应

SH+SHSH2++S-或溶剂质子自递反应溶剂合质子（二）溶剂的性质SHH++S–

SH+H+

SH2+

固有酸度常数固有碱度常数

合并两式，得溶剂自身质子转移反应及溶剂自身离解常数-----溶剂的质子自递常数或离子积

SH2++S+2SH水溶液中

H2O+H2OH3O++OH-醋酸溶液中

HAc+HAcH2Ac++Ac-

乙醇溶液中

C2H5OH+C2H5OHC2H5OH++C2H5O-

Ks值是非水溶剂的重要特性，Ks值的大小对滴定突跃范围有一定的影响。2C2H5OHC2H5OH2+

+C2H5O–

水溶液

计量点前0.1％

计量点后0.1％滴定突跃

pH=4.3pOH–=4.3pH=14–pOH=9.74.3～9.7乙醇p［C2H5OH2+］=4.3pC2H5O–=4.3pC2H5OH2＋=19.1–4.3=14.84.3~14.8Ks越小，滴定突跃范围越大，反应越完全，终点越敏锐。例：乙醇和水的Ks对比

2.溶剂的酸碱性酸碱的表观离解常数酸HA：HAH++A-碱SH(溶剂)：SH+H+SH2+

离解平衡：HA+SHSH2＋+A-HA固有酸常数溶剂固有碱常数

HA溶在溶剂SH中：HA在溶剂中表观酸常数

酸HA在溶剂SH中的表观酸度决定于HA的酸度和溶剂SH的碱度，即决定于酸给出质子的能力和溶剂接受质子的能力。碱B溶在溶剂SH中

碱：B+H+BH+

酸：SHH++S-

离解平衡：B+SHS-+BH+

B固有碱常数

溶剂固有酸常数

碱B在溶剂SH中的表观碱度决定于B的固有碱度和溶剂SH的固有酸度，即决定于碱接受质子和溶剂给出质子的能力。B在溶剂中表观碱常数

∵H2O的碱性＞HAc，故HCl在H2O中的酸性＞在HAc中的酸性例：HCl在H2O中的酸性与在HAc中的酸性的比较。∵HAc的酸性＞H2O，故NH3在HAc中的碱性＞在H2O中碱性。例：NH3在HAc中的碱性与在H2O中碱性的比较。3.

物质的酸碱性与溶剂极性的关系介电常数（ε）：表示带相反电荷的质点在溶液中离解所需能量的大小。溶剂极性↑，ε↑，f↓，能量↓，越易于解离。库仑定律

HA+SHSH2+•A-SH2++A-

电离离解不带电荷酸碱例：HAc在水(ε=80.37）中比在乙醇(ε=25）中酸性强带电荷酸碱如:NH4+,不受ε的影响4.均化效应和区分效应均化效应（拉平效应）：HClO4+H2OH3O++ClO4－

H2SO4+H2OH3O++SO42－

HCl+H2OH3O+

+Cl－

HNO3+H2OH3O+

+NO3－强度相近均化效应：能将酸或碱的强度调至溶剂合质子（或溶剂阴离子）强度水平的效应。均化性溶剂：具有均化效应的溶剂。水中能够存在的最强酸是H3O+

，最强碱是OH-。更强的酸在水溶液中都被均化到H3O+水平。区分效应：HClO4+HAcH2Ac+

+ClO4－

H2SO4+HAcH2Ac+

+SO42－

HCl+HAcH2Ac++Cl－

HNO3+HAcH2Ac++NO3－注：在HAc溶液中，HAc碱性＜H2O，无法全部接受四种酸离解出的质子生成H2Ac+，表现出酸性差别。区分效应：能区分酸碱强弱的效应区分性溶剂：能区分酸碱强弱的效应的溶剂K=1.3×10-5

K=2.8×10-9例：H2O为HCl和HAc的区分性溶剂HCl+NH3NH4++Cl－

HAc+NH3NH4++Ac－

NH3为HCl和HAc的均化性溶剂（1）在均化性溶剂中，溶剂合质子(SH2+

或H3O+)是溶液中存在的最强酸，溶剂合阴离子(S-