《无机与分析化学基础》第十二章：酸碱滴定法

1、第十二章酸碱滴定，学习目标：1。了解酸碱指示剂的变色原理、变色范围及影响因素。2 .掌握常见酸碱标准溶液的制备和校准方法。掌握酸碱滴定的实际应用。定义和本质：酸碱滴定：一种定量分析方法，利用酸和碱之间的中和反应来测定物质的含量。反应的实质：氢氧化物-=H2O，第1节酸碱指示剂，一、酸碱指示剂变色原理酸碱指示剂：一种弱有机酸或弱有机碱。随着溶液酸碱度的变化，指示剂的电离平衡移动，指示剂的结构发生变化，从而导致溶液颜色的变化。颜色和结构是相互关联的。HIn H In-，酚酞：三苯基甲烷，变色范围89.6，无色至红色甲基橙：偶氮结构，变色范围3.14.4，红色至黄色。根据人眼对颜色的敏感度：酸性颜色

2、为HIn/In-10，碱性颜色为HIn/In-1/10，混合颜色为10 HIn/In- 1/10。2.指示剂的变色范围对人的视觉是明显的。指示剂的理论变色范围：酸碱度=指示剂的实际变色范围pkhin 1:通过实验测量的变色范围。一般小于2个酸碱值单位。指示剂的理论变色点：当In-=HIn时的酸碱度。几种常用的酸碱指示剂，3。影响指示剂变色范围的因素，1。添加多少指示剂会影响变色灵敏度(过多或过少都不好)；指标应该适当小。2.不同的酸碱指示剂具有不同的颜色变化范围和理论颜色变化点。3.指示剂的变色范围受温度和溶剂性质的影响。4.为了区别于观察颜色，指示器的颜色通常从无色变为有色，从亮变为暗。4.

3、混合指示剂，混合指示剂的原理：利用颜色的互补作用，使颜色变化剧烈，易于观察，缩小颜色变化范围。混合指示剂的制备方法：1)。酸碱指示剂惰性染料2)。具有两个或多个酸碱指示剂的混合指示剂的优点：颜色变化范围窄，颜色变化剧烈。(1)氢氧化钠标准溶液的制备和校准，这是最常用的碱溶液。固体氢氧化钠吸湿性强，易吸收CO2和水分，产生少量Na2CO3，并含有少量硅酸盐、硫酸盐和氯化物等。因此不能直接配制成标准溶液，而只能用间接法配制，然后用标准物质法校准其浓度。常用的参考物质包括邻苯二甲酸氢钾和草酸。邻苯二甲酸氢钾的分子式为C8H4O4HK，其结构式为：第二部分：酸碱标准溶液邻苯二甲酸氢钾的制备和校准，取0

4、.6g基准邻苯二甲酸氢钾，在105110下干燥至恒重，准确称量，放入锥形瓶中，加入50毫升新煮沸并冷却的蒸馏水溶解(溶解速度慢)，加入2滴酚酞指示剂，用氢氧化钠滴定，待校准。记录消耗的氢氧化钠体积。根据以下公式计算氢氧化钠标准溶液的浓度：盐酸和硫酸溶液是滴定分析中常用的标准溶液。特别是盐酸溶液因其价格低廉、易得而被广泛使用。稀盐酸溶液没有氧化还原性质，酸性强，稳定性好。但是，商品盐酸中盐酸的含量不稳定，经常含有杂质，因此应采用间接法制备，然后用对照品法校准，以测定其准确浓度。常用无水碳酸钠或硼砂(Na2B4O710H2O)等标准物质进行校准。(2)盐酸标准溶液的制备和校准。1.无水碳酸钠和无水

5、碳酸钠很容易吸收空气中的水分，所以使用前应在180-200下干燥23小时。或者可以用碳酸氢钠在270，300下干燥1小时，干燥后分解，转化为碳酸钠，然后储存在干燥器中。，2。校准反应：取0.15克参考无水碳酸钠，在270300下干燥至恒重，准确称量，放入锥形瓶中，加入50毫升蒸馏水溶解，加入10滴甲基红-溴甲酚绿混合指示剂，用待校准的盐酸标准溶液滴定，直至溶液由绿色变为紫红色，煮沸2分钟(除去CO2)，使终点变尖。这时，颜色又变回绿色。在终点，记录消耗的盐酸溶液的体积，并通过以下公式计算盐酸的精确浓度：3。硼砂Na2B4O710H2O，不容易吸水，但容易失水，因此需要将其保持在相对湿度为40%

6、-60%的环境中，以确保其中所含结晶水的量与计算中使用的化学公式一致。实验室中经常使用将饱和的盐和蔗糖水溶液注入干燥器底部的方法来保持相对湿度在60%。滴定时，甲基红用作指示剂，从黄色变为红色是终点。第三节酸碱滴定的应用，酸碱滴定可以用来测定各种酸、碱和能与酸、碱相互作用的物质，一些非酸和非碱物质也可以通过间接方法测定。因此，酸碱滴定被广泛使用。在中国的国家标准(GB)和相关部委标准中，许多样品，如化学试剂、化工产品、食品添加剂、水样、石油产品等。其中大部分涉及酸性和碱性项目，使用简单易行的酸碱滴定。1.食醋中总酸含量的测定醋酸是一种重要的农产品，也是合成有机农药的重要原料。醋的主要成分是HA

7、c，还有一些其他弱酸，如乳酸。在测定中，用不含CO2的蒸馏水稀释醋，然后用标准氢氧化钠溶液滴定。中和产物是NaAc，化学计量点的ph值约为8.7。应选择酚酞作为指示剂，滴定至红色为终点。根据消耗的体积和标准溶液的浓度计算总酸量。相关的反应和计算公式如下：氢氧化钠溶液=醋酸H2O，2。分析混合碱时，工业烧碱(NaOH)通常含有Na2CO3，而纯碱Na2CO3也经常含有Na2CO 3，这两者都被称为混合碱。1.氢氧化钠Na2CO3的测定(双指示剂法测定)，氢氧化钠和Na2CO3的含量按下式计算：药用硼酸的测定，硼酸是极弱酸(Ka=5.810-10)，所以不能用氢氧化钠直接滴定。然而，如果将多元醇如甘油或甘露醇加入到硼酸中，它可以与硼酸形成稳定的络合物，从而提高硼酸在水溶液中的酸度并强化弱酸。反应公式如下：生成的复合酸Ka=5.510-5，可用氢氧化钠标准溶液滴定。化学计量点的酸碱度约为9，因此酚酞可用作指示剂。4.血浆中碳酸氢盐浓度的测定：取一定量的血浆样品，加入过量的盐酸标准溶液