分析化學(xué)課件酸堿滴定法

1酸堿滴定法（acid-base酸堿滴定法（acid-basetitrations酸堿的定義酸堿質(zhì)子理論2 質(zhì) + 2 +HN(CH 2

H++NH3H++HSO44H++SO4 2 H++HN(CH) 2 3HCl+ H3O++NH3+

+HCl+

+4H2O

(25pKw=pH+pOH=5HCl+ H3O++Ka

酸的強(qiáng)

6同樣，對于堿，平衡常數(shù)以Kb 堿的強(qiáng)NH3(1.7510-5)Ac-(5.6010-共共軛酸堿對Ka和Kb間有確定的關(guān)KaKbHCN的Ka=6.210-10,求它的或pKbpKwpKa14.009.217氫離子濃度的計算8第一節(jié)第一節(jié)寫寫出近似式簡式計判斷條9設(shè)一元酸為HA，濃度為H

3[H+]=[A]+[H+]=[A]+ =[H+]2-[H+]ca-c2c2aw精確 [H] 2近似式和最簡

[H+]=[A]=

pH=-lg[H+]=-

[H+]=[A]+[OH]

K

[H精確 [H+]3+Ka[H+]2-(Kaca+Kw)[H+]-KaKw=[H+]3+Ka[H+]2-(Kaca+Kw)[H+]-KaKw=

[H+]2+Ka[H+]-caKa=近似

[H+]2-（ca-[H+]）Ka= K24K[H] 2最簡

[H+]2=c 若Ca若Ca則CaH+[H[H] caKa例4-2例4-2：計算0.10mol/LNH4Cl的pH已知Ka=5.610-caKa=0.105.610-10ca/Ka=0.10/5.610-10采用最簡式，求得若采用近似式 例4- 例4- 一元堿可采用完全相同的處KaKbKaKbpKw=pH+pKw=pH+[OH[OH]KbK24Kb2 [OH] Kb計算0.1mol/LNaAc溶液的 設(shè)二元酸為H2A，濃度為[H+]=[HA]+2[A2]+Ka[H

2Ka[HA K [H]

[H

[H

[H 精確 精確

[H][H (1[H (12Ka2)2[Hw

[H][H]K4c 2 2Ka caKa

0.05[H][H]caK1

例4- 例例4-3：計算0.10mol/LNa2C2O4溶液的CO2H HCO HCOH HC

KwKa21K 21

Kb1=Kw/Ka3Kb2=Kw/Ka2Kb3=兩性物質(zhì)溶 弱酸弱堿混

（一）兩性物質(zhì)溶液質(zhì)子條件式

[H+]+[H2B+]=[B-]+[OH- [H]

[H][HB]Ka2[HB]Kw代入平衡常數(shù)

Ka1 [H

[H精確 K K(Ka[HB]KK [HB1近似

[H]Ka1(KKa1(Ka2caKwcpHpH1(pK2pKa)caKa2cacaKa2ca例4-例4-例4-（二）弱酸弱堿混4(K'4(K'a[H+]+[HAc]=[NH3]+[OH-K'[NHK'[NH]a4w1[Ac]Ka[H]K aK aNHw1cHAc Ka以分析濃度代替平衡 K

K'K' c

[H]

最簡 4

Ka

例4- 弱堿及其共以HAc~NaAc為例：設(shè)其分析濃度分別為ca、電荷平

得質(zhì)子條件式

[H+]+cb=[OH-]+[Ac- [A-]=Cb+[H+]-[OH-精確 [H]

[HA] Ca[H][OHaa[A [H][OHab近似

[H

[H]Ka Cb[HCaCaCb≥20[OH-[H+]

pH=pK+lg 等體積混合，計算pH值。（吡啶的Kb=1.710-9C5H5N＋ C5H5NH+＋吡啶鹽酸鹽的濃度剩余的吡啶濃度Kb=1.710- pKa＝14-pHpH lgaca5.23lg0.10計算0.1mol/LNH計算0.1mol/LNH4Cl和0.2mol/LNH3緩沖溶液的pH已知Ka=5.710- pHpH lgaca9.25lg0.20 加入HCl后Cb（500.20.05Ca為（500.1＋0.05pH9.25lg500.20.050.1500.10.05△pH=9.55-第二節(jié)酸堿指示劑第二節(jié)酸堿指示劑一、指示劑的變色I(xiàn)n+ 顏色 顏色2

呈過渡理論變[ ≥理論變≤

呈現(xiàn)顏色變色范呈現(xiàn)變色范堿式堿式（黃色酸式（紅色酚酚酸式酸式（無色 堿式（紅色 二、指示劑的變色范圍及其影響（一）變色范 H＋酸酸式型堿式型 KHIn[H KHIn[H [HInindicator

[In-[H+]=

[In-=

pHpKHIn

[In[In-[In

pH=

指示劑變色范 理論變色實際觀察結(jié)果與理論計算結(jié)果之間有差（二）影響溫溫=指示變色范圍甲基甲基酚表4-3溫度對指示劑變色范圍的影 指示劑用指示劑用[In-=a=cHIn-50~100ml溶液0.1%

電解影響電解影響溶液的離改變指示劑的顏色、[In-=mixed某種指示劑中加入一種甲基橙+綠色（黃+藍(lán) 紫紅色（紅+藍(lán)

兩種或兩種以上的指示劑混合而混合

酸式紅

堿式黃綠橙綠橙第三節(jié)第三節(jié)一一、強(qiáng)酸（強(qiáng)堿）H++ w [H][OH]w

酸堿滴定中：pH－滴定劑加入以NaOH（cb0.1000mol/L滴定HCl（ca=0.1000mol/L）20.00mlpH=-lg0.1000=20.00-20.00+

pH= ×0.1000=5.00×10-計量計量化學(xué)計量[H]=[OH]=10-pH

20.02-20.00+

×

pH= 滴定曲突越范指示甲基橙、甲基紅、

突躍范

甲基紅酚甲基紅酚甲基橙甲基甲基酚滴定曲

pH~NaOH加入滴定劑不足0.1%~過量滴定劑不足0.1%~過量濃度大，突躍濃度大，突躍酸堿滴定 二、一元弱酸二、一元弱酸（堿）HAKa越小，Kt

NaOH（cb=滴定HAc（ca=0.1000mol/L）（一）（一）滴定caKa≥20Kw，ca/Ka500[H+]=caKa=0.10001.710-=1.3510- 滴定開始至計

bcbpH=pKa+lg

=5.0010- 19.985.0010-pH=4.75+5.0010-

=5.0010-= 計量全部生成NaAc，Ac-為一弱cb/Kb=0.05/5.9×10-10=5.410-pH=14-pH=14-計量點后滴定液NaOH20.02ml（過量20.02-pH= pH=

20.00+

×

pOH=指示甲指示甲基甲基 酚 曲線的起NaOH加入 （二）影響滴定突躍范圍的因ca一 酸（堿）性 突躍范圍Ka一 突躍范圍NaOH加入 （三）弱酸（堿）準(zhǔn)確滴定的判caKa≥10-（cbKb≥10- 強(qiáng)酸滴定弱強(qiáng)酸滴定弱 H++NH·H +突躍范圍pH6.24 計量點pH值指示劑甲基紅或甲基橙cbKb10-8作為能進(jìn)行滴定HCl加入三、多元酸三、多元酸（堿）（一）多元酸

+ +

+Ka1/Ka2≥104

判斷能否進(jìn)行滴判斷能否進(jìn)行分步例如：NaOH滴定草酸，濃度均為Ka1/Ka2=5.610-2/1.510-4<C2O4NaOH滴定 第一計量點附近出現(xiàn)突caKa1=6.9×10-3≥10-Ka1/Ka2=6.9×10-3/6.2×10-8≥第一化學(xué)計量點的Ka1[HKa1pH=1/2（pKa1=1/2（2.16+7.12）H3PO4的第二步滴第二計量點附近出caKa2＝0.1×6.2×10-8<10-Ka2/Ka3＝6.2×10-8/2.2×10-13≥第二化學(xué)計量點的pH=1/2（pKa2+=1/2（7.12+第三步滴定由于H3PO4的Ka32.210-酚 甲基酚 甲基無法用NaOH滴定NaOH加入HCl滴定Na2CO3 +

H

+

cbKb1≥10-Kb1/Kb2pOH1(

pH145.66 酚滴定產(chǎn)物是H2CO3（CO2+4.510-4.510-=1.3410-pH= 甲基橙3.2~ 滴定至終點時煮沸溶 最常用的標(biāo)準(zhǔn)溶液：HCl濃度范圍：0.01~1mol/L常用的濃度：~0.1mol/L

HCl標(biāo)準(zhǔn)溶濃鹽 大概濃 標(biāo)Na2CO3+2HClNa2B4O710H

2NaCl+CO2+4H3BO3+2NaCl+Na2B4O710HM硼砂 bM 2m硼

2

VHCl.M

27.9810-3飽和溶 取上清 大概濃標(biāo)-

+

+（一）直接滴定條件CaKa10-8或CbKb10- --

+ -

+ 氯化

混合堿NaOH、

wB(%)

bCTVTM

MNaCO (VV)

(%)

m

MNaOH

雙指示劑

NaCl+H2CO3 CCw(VV)12m1000CCMNa2COMNa2COwHCl22CVNa2CO(%)2000m100%HCl 1000m100%HCO3CO2－HCO－ VV1：滴定至酚酞變色時消耗酸的體：繼續(xù)滴定至甲基橙變色時消耗酸的體氮的

CO2+H2O+NH4 蒸餾法 NH K=5.610- + 4NH4NH3+H3BO3H++H2B