大学基础化学--工科-08-1酸碱平衡教学课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第八章 溶液中的四大化学平衡,8.1,酸碱平衡,8.2,沉淀溶解平衡,8.3,氧化还原反应平衡,8.4,配位解离平衡,8.1.1,酸碱理论,8.1.2,酸碱溶液中各离子,平衡浓度的计算,8.1.3,酸碱解离平衡的移动,8.1.4,酸碱滴定分析,8.1,酸碱平衡,掌握内容：,质子条件式的书写；一元弱酸、弱碱溶液、缓冲溶液的,pH,计算；一元弱酸,(,碱,),的分布系数及有关计算；滴定分析方法，滴定曲线、突跃，指示剂及滴定分析的条件。,熟悉,(,理解,),内容：,酸碱质子理论,(,质子酸、质子碱、共轭酸碱对,),、酸碱的相对强弱；缓冲原理，缓冲溶液选择、配制及应用；各种滴定的条件、指示剂的种类、选择及变色原理。常用的滴定分析技术（混合碱分析的双指示剂法）,了解内容：,强电解质溶液；强酸,(,碱,),、二元（多元）弱酸（碱）,pH,的计算；二元（多元）弱酸,(,碱,),溶液中各物种的分布系数。,基,本,要,求,p148-149,习题：,1,、,2,、,4,、,5,、,9,、,10,、,15,作 业,8.1.1,酸碱理论,(Theory of Acid and Base),一、酸碱电离,(ionization),理论,二、酸碱质子,(proton),理论,三、酸碱电子,(electron),理论,一、酸碱电离,(ionization),理论,1884,年，,Arrhenius,提出：,酸,(acid),：在水溶液中电离时所生成的,阳离子全部是,H,+,的化合物,碱,(base),：在水溶液中电离时所生成的,阴离子全部是,OH,的化合物,酸碱反应的实质：,H,+OH,=H,2,O,酸碱电离理论的局限性：,并不是只有含,OH,的物质才具有碱性,如：,Na,2,CO,3,、,NaAc,、,NH,3,将酸碱概念局限于水溶液中，对于,非水溶液的酸碱性则无能为力,如：,NH,3,+HCl=NH,4,Cl,二、酸碱质子,(proton),理论,1923,年，丹麦化学家,Br,nsted,、英国化学家,Lowry,提出，也称,Br,nsted,Lowry,质子理论,1.,酸、碱的定义,2.,酸、碱之间的共轭关系,3.,酸、碱反应的实质,4.,酸、碱的相对强弱,碱：凡能接受,H,+,的分子或离子,(proton acceptor),如：,Cl,、,HSO,4,、,SO,4,2,、,NO,3,、,H,2,PO,4,、,HPO,4,2,、,PO,4,3,、,NH,3,、,NH,2,、,HCO,3,、,CO,3,2,、,HS,、,S,2,、,OH,如：,HCl,、,H,2,SO,4,、,HSO,4,、,HNO,3,、,H,3,PO,4,、,H,2,PO,4,、,HPO,4,2,、,NH,4,+,、,NH,3,、,H,2,CO,3,、,HCO,3,、,H,2,S,、,HS,、,H,2,O,酸：凡能释放出,H,+,的,(,含氢原子的,),分子或离子,(proton donor),1.,酸、碱的定义,2.,酸、碱之间的共轭关系,(,酸碱半反应,),酸,H,+,+,碱,因一个质子的得失而相互转变的一对酸碱,共轭酸碱对：,共轭酸,(,碱,)conjugate acid(base),(1),酸碱可以是中性分子、阴离子、阳离子,如,Ac,是离子碱，,NH,4,+,是离子酸,(2),既能给出质子显酸性又能接受质子显碱,性的物质称为,两性物质,(ampholyte),如：,HSO,4,、,H,2,PO,4,、,HPO,4,2,、,NH,3,、,HCO,3,、,HS,(3),质子理论中无盐的概念，电离理论中的,盐在质子理论中都是离子酸或离子碱,如,NH,4,Cl,中的,NH,4,+,是离子酸，,Cl,是离子碱,3.,酸、碱反应的实质,两个共轭酸碱对之间的质子传递,H,+,H,+,(1),酸、碱的电离,H,+,H,+,H,+,(2),酸、碱的中和,H,+,H,+,H,+,(3),盐的水解,H,+,H,+,H,+,判断反应的方向：,可用酸碱的相对强弱来判断反应的方向,反应总是从较强酸、较强碱,向较弱酸、较弱碱方向进行,H,+,H,+,4.,酸、碱的相对强弱,决定于酸碱本身释放和接受质子的能力,决定于溶剂释放和接受质子的能力,电离平衡常数,(,K,),：,(ionization equilibrium constant),表示酸碱传递质子能力的强弱,K,越大，表明酸碱越强,弱酸：,弱碱：,水：,(1),水的解离平衡和溶液的,pH,标度,水的离子,积常数,t,/,C,0,25,100,K,w,1.1510,15,1.010,14,5.4310,13,25,C,时，纯水中,H,+,=OH,=1.0,10,-7,mol,L,-1,pH=-lgH,+,pOH=-lgOH,-,酸性溶液：,H,+,OH,-,pH 7,中性溶液：,H,+,=OH,-,pH=7 pOH=7,碱性溶液：,H,+,7 pOH 10,-6,mol,L,-1,时：,强碱溶液,H,+,=OH,c,OH,c,近似式,1.,强酸强碱溶液,pH,的计算,H,+,c=K,w,/,H,+,K,w,/,OH,=OH,c,OH,2,c,OH,K,w,=0,H,+,2,c,H,+,K,w,=0,例：计算,2.0,10,-7,mol,L,-1,HCl,溶液的,pH,。,解：由于,c 10,-6,mol,L,-1,，,故可用近似式计算,OH,=1.0,10,-4,mol,L,-1,H,+,=1.0,10,-10,mol,L,-1,pH=10.00,一元弱酸,(,HA,),溶液,PBE,：,H,+,=A,+OH,一元弱碱,(,A,),溶液,H,+,+HA=OH,近似式,精确式,最简式,2.,一元弱酸弱碱溶液,pH,的计算,解：,pH=3.38,故可用最简式进行计算,例：计算,0.010,mol,L,-1,HAc,溶液的,pH,。,已知,HAc,的,pK,a,=4.757,。,例：计算,0.100,mol,L,-1,NaAc,溶液的,pH,。,解：,pOH=5.12,pH=8.88,故可用最简式进行计算,练习：,计算,0.10 mol,L,-1,一氯乙酸,(,ClCH,2,COOH,),溶液的,pH,。,(,pK,a,=2.86,),计算,0.10 mol,L,-1,NH,4,Cl,溶液的,pH,。,计算,1.0,10,-4,mol,L,-1,HCN,溶液的,pH,。,计算,0.10 mol,L,-1,NH,3,溶液的,pH,。,计算,1.0,10,-4,mol,L,-1,乙胺,(,C,2,H,5,NH,2,),溶液的,pH,。,(,pK,b,=3.25,),计算,1.0,10,-4,mol,L,-1,NaCN,溶液的,pH,。,答案,:,(1)1.96;(2)5.13;(3)6.62;(4)11.11;(5)9.94;(6)9.56,。,电离度,(,),稀释定律：,在一定温度下，某弱电解质的,电离度随着其溶液的稀释而增大,初始浓度,c,00,平衡浓度,c c,c,c,HAc(,aq,)+H,2,O(,l,)H,3,O,+,(,aq,)+Ac,-,(,aq,),PB,：,H,+,=HA,+2 A,2,+OH,精确式,近似式,最简式,3.,多元弱酸,(,碱,),溶液,pH,的计算,*,例：计算,0.10,mol,L,-1,H,2,C,2,O,4,溶液的,pH,。,解：,pH=1.28,H,+,=5.3,10,-2,mol,L,-1,练习：计算,0.10,mol,L,-1,Na,2,CO,3,溶液的,pH,。,pH=11.62,故可用近似式进行计算,解：,H,2,S,H,+,+,HS,HS,H,+,+,S,2,H,2,O,H,+,+O,H,平衡浓度,0.1-,x x+y+z x-y,/mol,L,-1,平衡浓度,x-y x+y+z y,/mol,L,-1,平衡浓度,x+y+z z,/mol,L,-1,例：计算,0.10,molL,-1,H,2,S,溶液中,H,+,、,OH,-,的浓度及,pH,。,已知：,K,a1,=1.3210,-7,K,a2,=7.110,-15,x+y+z,x x y x,H,+,=,1.15,10,-4,mol,L,-1,pH=3.94,由于,K,a1,很小，故,0.10 x x,PBE,：,H,+,+H,2,A=A,2,+OH,精确式,近似式,最简式,4.,两性物质溶液,pH,的计算,*,例：计算,0.10,mol,L,-1,NaHCO,3,溶液的,pH,。,解：,pH=8.31,故可用最简式进行计算,例：计算,0.10,mol,L,-1,NH,4,Ac,溶液的,pH,。,解：,pH=7.00,故可用最简式进行计算,PBE,：,H,+,=A,c,b,+OH,H,+,+,HA,c,a,=,OH,精确式,当溶液为酸性,当溶液为碱性,近似式,当酸和碱的分析,浓度都较大时,最简式,5.,弱酸及其共轭碱溶液,pH,的计算,解：先按最简式算出溶液的,H,+,由于,H,+,与,c,a,、,c,b,相比很接近，,所以应采用近似式计算,H,+,=0.022 mol,L,-1,pH=1.65,例：计算,0.080,mol,L,-1,二氯乙酸,0.12,mol,L,-1,二氯乙酸钠溶液的,pH,。,(,pK,a,=1.26,),pH=9.56,练习：,在,20.00ml 0.1000mol,L,-1,HA,(,K,a,=10,-7.00,),溶液中，加入,0.1000 mol,L,-1,NaOH,溶液,19.96 ml,(,此为滴定到化学计量点前,0.2%,),，,计算溶液的,pH,。,分布系数,(,),二、溶液中酸碱各种存在,形式的平衡浓度的计算,溶液中某型体的平衡浓度在总浓,度中占有的分数称为该型体的,1.,一元弱酸,(,碱,),溶液中各型体的分布,以分布系数对溶液,pH,作图,分布曲线,A,为主要存在型体,HA,为主要存在型体,HAc,的,分,布,曲,线,2.,多元弱酸,(,碱,),溶液中各型体的分布,H,2,C,2,O,4,的,分,布,曲,线,H,3,PO,4,的,分,布,曲,线,讨论：,p,K,a1,=2.12 p,K,a2,=7.20 p,K,a3,=12.36,(1),三个,pK,a,相差较大，共存现象不明显,(,2,),pH=4.7时,，,2,=,0.994,3,=,1,=0.003,(,3,),pH=9.8时，,1,=,0.994,0,=,2,=0.003,多元酸分布系数的通式,例：计算,0.10,molL,-1,H,2,S,溶液中,H,+,、,OH,、,S,2-,的浓度 及,pH,。,已知：,K,a1,=1.3210,-7,K,a2,=7.110,-15,解：,H,2,S,H,+,+,HS,HS,H,+,+,S,2,H,2,O,H,+,+O,H,平衡浓度,0.1-,x x+y+z x-y,/mol,L,-1,平衡浓度,x-y x+y+z y,/mol,L,-1,平衡浓度,x+y+z z,/mol,L,-1,x+y+z,x x y x,由于,K,a1,很小，故,0.10 x x,H,+,=,1.15,10,-4,mol,L,-1,pH=3.94,H,2,S 2,H,+,+,S,2,注：,H,2,S,饱和溶液中,H,2,S=0.1 mol,L,-1,分布系数的意义,联系分析浓度与平衡浓度,HA,=c,HA,快速确定各型体分布的优势区域,HF,F,3.45,CN,HCN,9.31,8.1.3,酸碱解离平衡的移动,在弱电解质中加入一种含有相同离,子,(,阳离子或阴离子,),的易溶强电解,质使弱电解质电离度降低的作用,同离子效应,HAc H,+,+Ac,NaAc,Na,+,+Ac,例：比较在,1.0 L,纯,0.10mol,L,-1,HAc,中和加入,0.10mol,NaAc(s),以后两者的,H,+,、,pH,和电离度,。,解,:,例：若在,90ml,的,HAc,NaAc,溶液,(,其中,HAc,和,NaAc,的浓度皆为,0.10mol,L,-1,),中分别加入,10ml,的,0.010mol,L,-1,HCl,和,NaOH,，溶液的,pH,各为多少？,解,：,(1),加入,10ml,的,0.010mol,L,-1,HCl,HAc H,+,+Ac,NaAc,Na,+,+Ac,H,+,+Ac,HAc,(2),加入,10ml,的,0.010mol,L,-1,NaOH,OH,+,HAc H,2,O +Ac,例：若在,90ml,纯水中分别加入,10ml,的,0.010mol,L,-1,HCl,和,NaOH,，溶液的,pH,各为多少？,解,：,(1),加入,10ml,的,0.010mol,L,-1,HCl,(2),加入,10ml,的,0.010mol,L,-1,NaOH,1.,缓冲作用及缓冲溶液,缓冲作用,(,缓冲能力,),：,能抵抗外加的少量强酸、强碱或水的影响，,而保持溶液,pH,不发生显著变化的作用,缓冲溶液：,具有缓冲能力的溶液,一、,缓冲溶液,(buffer solution),缓冲溶液的组成：,酸及其共轭碱,弱酸与弱酸盐：,HAc,NaAc,、,H,2,CO,3,NaHCO,3,H,3,PO,4,NaH,2,PO,4,弱碱与弱碱盐,NH,3,H,2,ONH,4,Cl,N,a,2,CO,3,NaHCO,3,2.,缓冲作用原理,大量 极小量 大量,HAcNaAc,溶液：,NaAc,Na,+,+Ac,HAc H,+,+Ac,达到新平衡时：,HAc,略有增加，,Ac,略有减少,(1),外加少量强酸时,变化不大，故,pH,基本不变,Ac,(,大量,),H,+,(,外，少量,)HAc(,少量,),(2),外加少量强碱时,达到新平衡时：,HAc,略有减少，,Ac,略有增加,变化不大，故,pH,基本不变,HAc(,大量,)+OH,(,外，少量,),Ac,(,少量,),H,2,O,(3),外加少量水，即溶液稍加稀释时,c(H,+,),虽然降低，但,c(Ac,),也降低使同离子,效应减弱、,HAc,的解离度增加，所产生的,H,+,可维持溶液的,pH,基本不变,稀释后，共轭酸碱对浓度比值不会发生太大变化，可维持溶液的,pH,基本不变,缓冲溶液,pH,的计算,例：求,0.10 mol,L,-1,NaH,2,PO,4,Na,2,HPO,4,溶液中的,pH=?,例：求,300 ml 0.50 molL,-1,H,3,PO,4,和,500 ml,0.50 molL,-1,NaOH,的混合溶液的,pH,。,反应,解：先确定缓冲溶液的组分,继续反应,故为,NaH,2,PO,4,Na,2,HPO,4,缓冲溶液,0.15molH,3,PO,4,0.25molNaOH,生成,0.15molNaH,2,PO,4,余下,0.10molNaOH,生成,0.10molNa,2,HPO,4,余下,0.05molNaH,2,PO,4,例：若在,50.0ml 0.15molL,-1,NH,3,(aq),和,0.20molL,-1,NH,4,Cl,组成的缓冲溶液中，加入,0.10ml 1.0molL,-1,的,HCl,，求加入,HCl,前后溶液的,pH,各为多少？,解：加入,HCl,前,加入,HCl,后,反应前,n,/mmol,反应后,n,/mmol,NH,3,+HCl =NH,4,Cl,50.0,0.15 0.10 1.0 0.2050.0,=7.50 =0.10 =10.0,7.40 0 10.1,小结：,缓冲能力与缓冲液中各组分的浓度有关,缓冲溶液的缓冲能力是有限的,c,a,及,c,b,较大时，缓冲能力强,c,a,/c,b,1,时，缓冲能力大,缓冲溶液的,pH,主要是由 值决定,还与,c,a,/c,b,比值有关,(1),所选择的缓冲溶液，除了参与和,H,+,或,OH,有关的反应以外，不能与反应体系,中的其它物质发生反应,4.,缓冲溶液的选择和配制,(2),缓冲组分的 值应尽可能接近所需的,pH,欲配制的缓冲溶液的,pH,应选择的缓冲组分,(3),若 与所需,pH,不相等，依所需的,pH,调整,c,a,/c,b,例：欲配制,pH=9.20,，,c(NH,3,H,2,O,)=1.0 mol,L,-1,的缓冲溶液,500ml,，需用多少克固体,NH,4,Cl,？,解：,需固体,NH,4,Cl,的质量为：,1.1,50010,-3,53.5=29.4 g,例：欲配制,pH=4.70,的缓冲溶液,500ml,，问应用,50ml 1.0mol,L,-1,NaOH,和多少,1.0mol,L,-1,HAc,溶液混合，并需加多少水？,解：设应用,x ml,的,HAc,溶液,V(H,2,O)=500 105 50=345 ml,5.,缓冲溶液的应用及重要意义,人体血液：,pH=7.35 7.45,主要缓冲对：,H,2,CO,3,NaHCO,3,工农业生产方面：,分离,Al,3+,和,Mg,2+,：,NH,3,H,2,O NH,4,Cl,土壤由于碳酸、硅酸、磷酸等及其共轭,碱的缓冲作用使其具有较稳定的,pH,，有,利于农作物的正常生长,1.,作用原理,有机弱酸或弱碱，其酸式结构和碱式结构具有不同的颜色,HIn(,酸式,)H,+,+In,(,碱式,),2.,变色点和变色范围,指示剂的颜色转变依赖于比值,c,(,In,-,),/c,(,HIn,),二、,酸碱指示剂,变色范围：,pH=pK,a,1,理论变色点：,pH=pK,a,c(HIn)/c(In,)=1,3.,几种常见的酸碱指示剂,(,见教材,P137),指示剂,变色范围,pH,颜色,PK,HIn,酸色,碱色,百里酚蓝,(TB),1.2 2.8,红,黄,1.65,8.0 9.6,黄,蓝,9.20,甲基红,(MR),4.4 6.2,红,黄,5.0,甲基橙,(MO),3.1 4.4,红,黄,3.4,酚酞,(PP),8.2 10.0,无,红,9.1,百里酚酞,(TP),9.4 10.6,无,蓝,10.0,溴甲酚紫,(BCP),5.26.8,黄,紫,溴百里酚蓝,(BTB),6.07.6,黄,蓝,7.3,滴定,(,容量,),分析法,将被测试样制成溶液置于,锥形瓶中，用已知的准确,浓度的溶液,(,滴定剂,),通过,滴定管逐滴到待测溶液中,来测定的分析方法,8.1.4,酸碱滴定分析,一、,滴定分析法概述,1,、基本概念,指示剂,化学计量点,(sp),当滴定剂的物质的量与被滴定物的物质的量正,好符合滴定反应式中的化学计量关系时，则反,应到达了化学计量点，也称理论终点,通过改变颜色来指示滴定终点的化学试剂,标准溶液,滴定分析中已知的准确浓度的溶液,滴定,(,终点,),误差,(E,t,),滴定终点与化学计量点之间的差别,滴定曲线,以滴定剂的加入量为横,坐标，以溶液的,pH,为,纵坐标作图得到的曲线,滴定终点,(ep),滴定过程中指示剂颜色突变而停止滴定的那一点,2,、滴定分析方法分类,酸碱滴定法,配位滴定法,(,络合滴定法,),氧化还原滴定法,沉淀滴定法,3,、滴定分析方法的特点,适用于常量分析,(,含量,1%),的测定,准确度高，相对误差一般不大于,0.2%,仪器简单，操作简便、快速,应用范围广,化学反应类型,4,、滴定分析对化学反应的要求,反应必须按一定的反应式进行，,即反应具有确定的化学计量关系,无副反应,反应速率快，或有简便方法加速反应,有简便合适的方法确定滴定终点,反应必须定量进行，通常要求反,应完全度达,99.9%,以上,5,、滴定方式,(1).,直接滴定法,(2).,返滴定法,适用于反应速率较慢或无合适指示剂的反应,适用于符合要求的反应,Al,3,+EDTA,反应速率太慢，不能直滴,Al,3+,+EDTA(,过量,),加热使反应完全,AgNO,3,(,标准溶液,)+Cl,无合适指示剂,AgNO,3,(,过量,)+Cl,使,Cl,沉淀完全,EDTA(,过剩,)+Zn,2+,(,标准溶液,),滴定,AgNO,3,(,过剩,)+NH,4,SCN(,标准,),Fe,3+,为指示剂,(3).,置换滴定法,适用于无确定计量关系和完全度不高的反应,Na,2,S,2,O,3,+K,2,Cr,2,O,7,S,4,O,6,2,、,SO,4,2,K,2,Cr,2,O,7,6KI 3I,2,6Na,2,S,2,O,3,(,标准溶液,),Ag,+,+EDTA,形成的络合物不够稳定,2Ag,+,+Ni(CN),4,2,Ni,2+,+2,Ag(CN),2,Ni,2+,+EDTA(,标准溶液,),滴定,(4).,间接滴定法,适用于不与滴定剂反应的物质的测定,Ca,2+,+KMnO,4,不反应,Ca,2+,+C,2,O,4,2,CaC,2,O,4,C,2,O,4,2,H,2,SO,4,C,2,O,4,2,+KMnO,4,(,标准溶液,),滴定,理论基础,酸碱质子理论,(,质子酸、质子碱、酸碱反应的实质,),酸碱滴定法,以酸碱反应为基础的滴定分析方法,对于一般的酸、碱以及能与酸、碱直接或间接进行质子传递的物质，几乎都可以用酸碱滴定法进行测定,二、酸碱滴定法,一元酸碱的滴定,1.,一元强酸和一元强碱的相互滴定,一元强碱滴定一元强酸,(2),滴定中，加入,NaOH,体积为,18.00 ml,时：,H,+,=(0.1000,2.00)/38.00=5.26,10,-3,mol/L,溶液,pH=2.28,以,0.1000 mol/L NaOH,溶液滴定,20.00 ml 0.1000 mol/L HCl,溶液为例,(1),滴定前，加入,NaOH,体积为,0.00 ml,时：,0.1000 mol/L,盐酸溶液的,pH=1.00,(3),化学计量点前：,加入,NaOH,体积为,19.98 ml(,化学计量点前,0.1%,),时,H,+,=(0.1000,0.02)/39.98=5.0,10,-5,mol/L,溶液,pH=4.30,(4),化学计量点：,加入,NaOH,体积为：,20.00ml,反应完全,溶液中,H,+,=10,-7,mol/L,pH=7.00,(5),化学计量点后：,加入,NaOH,体积为,20.02 ml(,化学计量点后,0.1%,),时,OH,=(0.1000,0.02)/40.02=5.0,10,-5,mol/L,溶液,pOH=4.30 pH=9.70,(6),滴定后，加入,NaOH,体积为,22.00 ml,时：,OH,=(0.1000,2.00)/42.00=4.76,10,-3,mol/L,溶液,pOH=2.32 pH=11.68,(7),滴定后，加入,NaOH,体积为,40.00 ml,时：,OH,=,(0.1000,20.00)/60.00,=0.033,mol/L,溶液,pOH=1.48,pH=12.52,滴定突跃：,化学计量点前后由,1,滴滴定剂,所引起的溶液,pH,的急剧变化,滴定突跃范围：,突跃过程所对应的,pH,范围,指示剂的选择：,主要以滴定突跃范围为依据,凡是变色范围的全部或一部分在滴定突跃范围内的指示剂,都可用来指示滴定终点，且其指示颜色变化时应由浅变深,滴定突跃范围的大小与酸碱溶液的浓度有关,c=1.0 mol,L,-1,突跃范围：,3.30 10.70,c=0.10 mol,L,-1,突跃范围：,4.30 9.70,c=0.010 mol,L,-1,突跃范围：,5.30 8.70,PP,MO,MR,PP,MO,MR,PP,MR,一元强酸滴定一元强碱,加入,HCl V/ml,H,+,/mol,L,-1,pH,0.00,10.00,18.00,19.80,19.98,20.00,20.02,22.00,40.00,1.0,10,-13,3.0,10,-13,1.9,10,-12,1.9910,-11,2.00 10,-10,1.00 10,-7,5.00 10,-5,4.76 10,-3,3.33 10,-2,13.00,12.52,11.72,10.70,9.70,7.00,4.30,2.32,1.48,0.1000mol,L,-1,HCl,滴定,20.00ml,同浓度,NaOH,的,pH,变化,突跃范围,2.,一元弱酸,(,碱,),的滴定,以,0.1000 mol/L NaOH,溶液滴定,20.00 ml 0.1000 mol/L HAc,溶液为例,一元强碱滴定一元弱酸,(1),滴定前，加入,NaOH,体积为,0.00 ml,时：,(2),滴定中至化学计量点前：为,NaAc,HAc,缓冲溶液,V(NaOH)=18.00 ml,时，,pH=5.70,V(NaOH)=19.98 ml,时，,pH=7.74,(3),化学计量点：,Ac,=0.05000 mol,L,-1,(4),化学计量点后：,V(NaOH)=20.02ml,时,:,pH=9.70,V(NaOH)=40.00ml,时,:,pH=11.68,滴定突跃：,7.74 9.70,指示剂：,PP,TB,TP,1.000,0.1000,0.01000,范围,pH,范围,pH,范围,pH,5,8.0011.00,3.00,8.0010.00,2.00,8.009.04,1.04,6,9.0011.00,2.00,8.9610.04,1.08,8.799.21,0.42,7,9.9611.02,1.06,9.7910.21,0.42,8.439.57,0.14,8,10.79,11.21,0.42,10.43,10.57,0.14,9,11.43,11.57,0.14,pK,a,突跃,pH,c(M),强碱滴定弱酸的滴定突跃范围随弱酸浓度和强度的变化,对弱酸,(,碱,),的滴定，突跃的范围还与弱酸,(,碱,),的强弱有关,以指示剂确定终点时，人眼对指示剂变色的判断至少有,0.3,个,pH,单位的不确定性,一元弱酸,(,碱,),能否被强碱,(,酸,),直接准确滴定的判据：,一元强酸滴定一元弱碱,以,0.1000 mol/L HCl,溶液滴定,20.00 ml 0.1000 mol/L NH,3,水溶液为例,V(HCl),/ml,NH,3,被滴定的百分数,算式,pH,0,10.00,18.00,19.80,19.98,20.00,20.02,20.20,22.00,0,50.0,90.0,99.0,99.9,100.0,100.1,101.1,110.0,11.12,9.25,8.30,7.25,6.25,5.28,4.30,3.30,2.32,范围突跃,指示剂：,MR,BCP,c(H,+,)=c(HCl),多元酸,(,碱,),及混合酸,(,碱,),的滴定,1.,多元酸的滴定,滴定的可行性的判断,化学计量点的计算及指示剂的选择,用,0.1000mol,L,-1,NaOH,滴定,0.1000mol,L,-1,H,2,C,2,O,4,，生成,0.03333mol,L,-1,Na,2,C,2,O,4,OH,=2.556,10,-6,molL,-1,pOH=5.59 pH=8.41,能够被准确滴定,能够分步滴定,例：用,0.1000mol,L,-1,NaOH,滴定,0.1000mol,L,-1,H,3,PO,4,第一化学计量点：,0.05000 mol,L,-1,NaH,2,PO,4,pH=4.71,In,：,MO,第二化学计量点：,0.03333 mol,L,-1,Na,2,HPO,4,pH=9.66,In,：,TP,可将,HPO,4,2,强化后再用,NaOH,进行滴定,由于,K,a,太小，第三个,H,+,不能被直接准确滴定,2.,混合酸的滴定,满足下列条件，就有可能被分步准确滴定,3.,多元碱的滴定,4.,混合碱的滴定,滴定的可行性要求与混合酸类似,能够被准确滴定,能够分步滴定,例：用,0.1000mol,L,-1,HCl,滴定,0.1000mol,L,-1,Na,2,CO,3,第一化学计量点：,0.05000 mol,L,-1,NaHCO,3,pH=8.30,In,：,PP,第二化学计量点：,0.03333 mol,L,-1,H,2,CO,3,pH=3.92,In,：,MO,甲酚红和百里酚蓝,注：用,1.000mol,L,-1,HCl,滴定,1.000mol,L,-1,Na,2,CO,3,第二化学计量点：,0.3333 mol,L,-1,H,2,CO,3,pH=3.88,酸碱滴定法的应用,1.,直接法,(1),混合碱的测定,双指示剂法,烧碱中,NaOH,和,Na,2,CO,3,含量的测定,定量试样,溶解,In:PP,HCl,滴定至粉红色,消失,用,V,1,(HCl),In:MO,HCl,滴定至溶液由黄转橙，用,V,2,(HCl),纯碱中,NaHCO,3,和,Na,2,CO,3,含量的测定,定量试样,溶解,In:PP,HCl,滴定至粉红色,消失,用,V,1,(HCl),In:MO,HCl,滴定至溶液由黄转橙，用,V,2,(HCl),碱的组成,V,1,(PP,变色,),V,2,(MO,变色,),NaOH,V,1,=0,NaHCO,3,=0,V,2,Na,2,CO,3,V,1,=V,1,NaOH+Na,2,CO,3,V,1,V,2,V,1,碱的组成与,HCl,标准溶,液消耗的体积间的关系,例：试样中含有,NaOH,、,Na,2,CO,3,和,NaHCO,3,中的两种物质，称取试样,0.2075,克，用,0.1037mol,L,-1,HCl,溶液滴定到酚酞终点消耗溶液,35.84ml,，滴定到甲基橙终点又耗去,HCl,溶液,5.96ml,，试样中含有哪两种物质？它们的质量分数各为多少？,解：试样中物质共有如下两种可能,NaOH,和,Na,2,CO,3,NaHCO,3,和,Na,2,CO,3,应有,V,2,(HCl)V,1,(HCl),，故不可能,w,(Na,2,CO,3,)=(0.1037,5.96106.2/0.2075 1000)100%=,31.63%,w,(NaOH)=,0.1037(35.84-5.96)40.0/0.2075 1000)100%=59.73%,(2),氮的测定,测定蛋白质、生物碱及土壤、肥料中的氮测定时先将试样经过适当处理转化为,NH,4,+,蒸馏法,NH,4,+,试样,过量浓,NaOH,NH,3,过量,HCl,NH,4,Cl,加热,蒸馏,NaOH,In:MR,返滴剩余,HCl,(,蒸馏结束后,),甲醛法,4NH,4,+,+6HCHO=(CH,2,),6,N,4,H,+,+3H,+,+6H,2,O,(CH,2,),6,N,4,H,+,+3H,+,+4NaOH=(CH,2,),6,N,4,+4Na,+,+4H,2,O,2.,间接法,用于不能直接滴定的弱酸,(,碱,),的测定，,可将其强化后再进行测定,(1),利用沉淀反应,3Ca,2+,+2HPO,4,2,=Ca,3,(PO,4,),2,+2H,+,(2),利用配位反应,R,COH,R,COH,H,H,2,+H,3,BO,3,=,R,CO,R,CO,H,H,O,CR,O,CR,H,H,B,H+3H,2,O,(3),利用离子交换反应,NaF+,R,SO,3,H,+,(,阳离子交换剂,)=,R,SO,3,Na,+,+HF,KNO,3,+,阴离子交换剂,(R,NR,3,OH,),KOH,甘露醇,甘露醇酸,pK,a,=4.26,pK,a,=9.24,NH,4,Cl(,pK,a,=9.26,)+,阳离子交换剂,(RSO,3,H,+,),HCl,酸碱标准溶液的配制和标定,1.,酸标准溶液,HCl,标准溶液一般不是直接配制的，先粗配后标定,标定基准物：,(1),无水,Na,2,CO,3,因有强烈的吸湿性，使用前需在,270 300,C,加热,1hr,，保存于干燥器中,In,：,MO,颜色由黄转橙红,煮沸溶液，除去,CO,2,缺点：摩尔质量小，称量误差较大,Na,2,CO,3,2HCl,(2),硼砂,(Na,2,B,4,O,7,10H,2,O),Na,2,B,4,O,7,+2HCl+5H,2,O=2NaCl+4H,3,BO,3,In,：,MR,颜色由黄转橙红,优点：摩尔质量大，称量误差小，且稳定。,缺点：在空气中易风化失去部分结晶水，,因此保存在相对湿度为,60%(,糖和,食盐的饱和溶液,),的恒湿器中,2.,碱标准溶液,标定基准物：,(1),草酸,(H,2,C,2,O,4,2H,2,O,),In,：,PP,颜色由无转为粉红色,(2),邻苯二甲酸氢钾,(KHC,8,H,4,O,4,),In,：,PP,优点：在空气中不吸水，易保存,摩尔质量大,(204.2g/mol),，称量误差小,