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第五章酸碱滴定法


HO-
In- +H+ (H3O+)
酸式色 H+ 碱式色
KHIn [H3O+]
=[[HIInn-]]

红色(碱式色) 无色(酸式色)
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酸色 pH1
变色范围
碱色 pH2
如混合甲、乙二种颜料时,当甲色/乙色≥10,
只能看见甲色
∴当溶液中碱色浓度大于酸色浓度10倍时, 就只能看到碱色
[H2C2O4]+[HC2O4-]+[C2O42-] = c
平衡浓度
分析浓度
分布系n数 [Yc] 0121
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三、酸碱水溶液中氢离子浓度的计算
(一)强酸碱溶液H+浓度的计算 (二)一元弱酸(碱)溶液H+浓度的计算 当CaKa≥20Kw,Ca/Ka≥500时 [H+]= √KaCa 例:计算0.1mol/lHAc的pH值
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特点 1.一般都无明显的外观效应可用来判断计量点到达,
∴必须借助指示剂在计量点时的颜色变化来确定滴 定终点的到达。 2.由于滴定体系的酸、碱强度不同,计量点时的pH 值也不同。
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第2节 水溶液中的酸碱平衡
一、酸碱质子理论
(一)酸碱的定义 (二)酸碱反应的实质 (三)溶剂的质子自递反应 (四)酸碱的强度
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(一)酸碱的定义:凡是能给出质子的物质是酸, 凡是能接受质子的物质是碱。
HA
A-+H+

碱 质子
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共轭酸碱:对应的酸碱构成共轭酸碱对(HA、A-) 多元酸碱:能给出或接受多个质子的物质 两性物质:既能给出质子又能接受质子, 被称为两性物质。如 H2O ,HCO3
一、变色原理: 酸碱指示剂:一般为有机弱酸或弱 碱,由于它们的共轭酸式和共轭碱 式的结构不同而具有不同的颜色。
HA OH甲色 H+
当溶液pH值改变时,其共轭酸碱式
互相转变,从而引起溶液颜色变化。
H++A乙色
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酚酞弱酸型
OH OH ||
OH- O =
C-OH
H+
|
OH
-C O
= C-
例:试描述0.1mol/l的HCl和HAc溶液中酸的浓 度、酸度、平衡浓度的大小。
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(二)各形态的分布
即各组分占总浓度的比率,用分布系数δ表示
分布系数 某一型体的平衡浓度占分析总浓度 的比值
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c mol/L
H2C2O4 HC2O4-
H+ + HC2O4H+ + C2O42-
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酸:pKa=-logKa 碱 pKb=-logKb 可见:酸越强,Ka越大,pKa越小
碱越强,Kb越大,pKb越小
水溶液中共轭酸碱对离解常数的关系:
Ka=KW/Kb
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pKa+pKb=pKw
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二、酸碱溶液中各组分的分布 HAc水溶液的体系中存在:
HAc、Ac-、H+
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(三)多元酸(碱)溶液H+浓度的计算 当Ka1>>Ka2时,酸的二级离解可忽略,因此 当CaKa1≥20Kw,Ca/Ka1≥500时
[H+]= √KaCa
例:计算0.1mol/lH2SO3的pH值
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(四)两性物质溶液H+浓度的计算 CaKa2≥20Kw,Ca/Ka1≥20时 [H+]=√Ka1Ka2
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(三) 溶剂的质子自递常数
质子自递反应:溶剂分子之间发生的质子转移反应
H2O+H2O
H3O++OH-
Ks=[H3O+] [OH-]/[H2O]2
Kw=Ks× [H2O]2=[H+][OH-]=1.0×10-14
(25℃)
p K wp H p O H 1 4 .0 0
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(二)酸碱反应的实质:质子的转移
HA+B-
HB+A-
HCl+NaOH =NaCl+H2O HCl+H2O = H3O++ClNa++OH-+ H3O+=2H2O
HCl+NaOH =NaCl+H2O
溶剂合质子:由于质子半径很小,电荷密度高,游 离质子不能在溶液中单独存在,易与极性溶剂结合 成溶剂合质子。
例:计算0.1mol/lNaHCO3溶液的pH值
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(五)缓冲溶液H+浓度的计算
[H]
Ca Cb
Ka
pH
pKa
lgCb Ca
计算NH4Cl(0.1mol/l)-NH3(0.2mol/l)缓冲 溶液的pH值(Ka=5.7×10-10)。
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第3节 酸碱指示剂(acid-base indicator)
|
O
C
|
O-
+ H+
|
OH
HIn 无色
HO-
In- +H+ (H3O+)
H+ 红色
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甲基橙弱碱型指示剂
InOH噲 垐 O H H 垐 垐 ??InOH
碱式色
酸式色
(黄色)
(红色)
结论:酸碱指示剂的变色和溶液的pH值有关。
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二、指 示 剂 的 变 色 范 围Fra bibliotekHIn
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(一)酸的浓度、酸度和酸的平衡浓度
酸的浓度(即酸的分析浓度)是指溶液中溶 解酸的总浓度,常用C表示
酸度:是指溶液中氢离子的活度,在稀酸溶 液中常用pH表示,它的大小与酸的种类及 其浓度有关。
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平衡浓度:平衡时各组分的浓度称为平衡浓度, 用[ ]表示。各组分平衡浓度之和即为该酸的总 浓度即分析浓度。
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(四) 酸 碱 的 强 度
在水溶液中酸、碱的强度用其平衡常数Ka、Kb 来衡量。 Ka(Kb)越大, 酸(碱)越强。
H A C H A C K a [H [ H ]g A [A C C ] ] 1 .7 5 1 0 5
A C H 2 O H A C O H K b [ H A [ C A ] C g [ O ] H ] 5 .7 1 0 9
第五章 酸碱滴定法
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学习目标
1.详述酸碱质子理论的酸碱定义和共轭酸碱概 念.
2.说出酸碱指示剂的变色原理,并明确酸碱指示 剂的理论变色范围和理论变色点
3.叙述影响酸碱滴定突跃的因素与选择指示剂 的原则.
4.简述终点误差产生的原因
5.简2020/述4/3 非水滴定及其应用
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[In] [HIn]
KHIn [H]
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pHpK HI n1 碱色
[In] [HIn]
[KHHI]n
1 10
pHpK HIn1
酸色
指示剂的变色的pH范围:理论值:pH=pKHIn±1 实际值:
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