酸堿中和滴定反應終點指示劑顏色變化

1、酸堿中和滴定反應終點指示劑顏色變化一、問題提出酸堿中和滴定學習中，在課本的活動與探究中，用酚酞指示NaOH滴定HCl，滴定終點的顏色變化寫著是無色變?yōu)榧t色。而同樣的問題出現(xiàn)在江蘇高考題中給的答案是無色變?yōu)榉奂t或淺紅色。由此將問題遷移到甲基橙，用鹽酸滴定氫氧化鈉溶液的顏色變化是黃色變?yōu)槌壬€是黃色變?yōu)榧t色？二、教材及頁碼1、蘇教版選修四化學反應原理書本P76，活動與探究42、2007年江蘇省化學高考17題（1）三、理論分析與實驗探究過程強酸強堿在水溶液中是完全電離的，所以滴定時的反應為：H+OH-=H2O，現(xiàn)以0.1000molL-1NaOH滴定20.00mL0.1000molL-1HCl為例（

2、常溫），討論強酸強堿相互滴定時的滴定曲線和指示劑的選擇。（1）滴定前：溶液的酸度等于鹽酸的原始濃度，即C（H+）=0.1000molL-1，pH=1.00。（2）滴定開始至化學計量點前：溶液的pH取決于剩余HCl的濃度。例如，當?shù)稳隢aOH溶液18.00mL，此時C（H+）=0.1000molL-1（20.00mL-18.00mL）（20.00mL+18.00mL）=5.2610-3 molL-1 ，pH=2.28；當?shù)稳隢aOH溶液19.95mL，此時C（H+）=0.1000molL-1（20.00mL-19.95mL）（20.00mL+19.95mL）=1.2510-4molL-1 ，pH

3、=3.90。（3）化學計量點：滴入NaOH溶液20.00mL，此時溶液恰好呈中性，pH=7.00。（4）化學計量點后：溶液的堿度取決于過量NaOH的濃度。例如，滴入NaOH溶液20.05mL，此時C（OH-）=0.1000molL-1（20.05mL-20.00mL）（20.05mL+20.00mL）=1.2510-4molL-1，此時C（H+）=810-11，pH=10.1。如此逐一計算，將計算結果列于下表中。用0.1000molL-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000molL-1鹽酸加入NaOH體積（mL）剩余HCl體積（mL）過量NaON體積（mL）pH0.0020.000.00

4、1.0015.005.000.001.8518.002.000.002.2819.900.100.003.6019.950.050.003.90*20.000.000.007.00*20.050.000.0510.10*20.100.000.1010.4022.000.002.0011.4025.000.005.0012.0540.000.0020.0012.52*突躍范圍 *計量點如果以NaOH溶液的加入體積為橫坐標，以pH為縱坐標繪圖，可得到如下圖所示酸堿中和滴定曲線。由上面表格中數(shù)據(jù)和圖1中可以看出，從滴定開始到加入19.95mLNaOH溶液，溶液的pH只改變了2.9個單位，再滴入0.0

5、5mL（即一滴）NaOH溶液，正好是化學計量點，此時pH迅速增至7.0，再滴入0.05mLNaOH溶液，pH為10.10。此后過量NaOH溶液所引起的pH的變化又越來越小。 由此可見，在化學計量點前后，從剩余0.05mL鹽酸到過量0.05mLNaOH溶液，pH從3.90增大到10.10，變化近6.2個單位。pH的這種急劇的變化稱為滴定突躍，把對應化學計量點前后的pH變化范圍稱為突躍范圍。突躍范圍是選擇酸堿指示劑的基本依據(jù)。顯然，最理想的酸堿指示劑應該是恰好在化學計量點時變色，但是在突躍范圍以內(nèi)變色的指示劑，都可保證其滴定終點誤差小于0.1%。因此，從數(shù)據(jù)分析中可知酚酞（pH8.2 pH10.0

6、0）（滴定終點顏色變化應為無色變淺紅色）、甲基橙（pH3.1 pH4.4）（滴定終點顏色變化應為紅色變橙色）等，均可用作酸堿中和滴定的指示劑。滴定突躍的大小與強酸或強堿溶液的濃度是有關的。上圖2為通過計算得到的不同濃度NaOH溶液與鹽酸的滴定曲線。可見，當酸堿濃度均增大10倍時，滴定突躍部分的pH變化范圍增加約2個單位。假設用1.000molL-1NaOH溶液滴定1.000molL-1鹽酸，其pH突躍范圍為2.911.1。此時若以甲基橙為指示劑，滴定終點顏色變化應為紅色變黃色；如果以酚酞為指示劑，滴定終點顏色變化為無色變紅色。假如用0.01 molL-1NaOH滴定0.01molL-1HCl，則pH突躍范圍為4.99.1，此時甲基橙不能作為指示劑，而應選擇酚酞或甲基紅，此時酚酞顏色變化應為無色變淺紅色。強酸滴定強堿的情況與強堿滴定強酸的相似，只是pH的變化與此相反，下面的討論中亦是如此，因此不再贅述。四、結論滴定終點pH變化范圍與標準液的濃度有密切關系，濃度越大，滴定終點pH的突變范圍就越大。而酸堿指示劑的變色pH范圍卻是相對固定的，所以不能硬性規(guī)定