1、1第第 4 章章 酸碱滴定法酸碱滴定法Acid Base Titration4.1 酸碱平衡的理论基础酸碱平衡的理论基础4.2 分布曲线分布曲线4.3 酸碱溶液酸碱溶液pH的计算的计算4.4 酸碱滴定终点的指示方法酸碱滴定终点的指示方法4.5 一元酸碱的滴定一元酸碱的滴定4.6 多元酸碱、混合酸的滴定多元酸碱、混合酸的滴定4.7 酸碱标准溶液的配制和标定酸碱标准溶液的配制和标定4.8 酸碱滴定法结果计算示例酸碱滴定法结果计算示例4.9 非水溶液中的酸碱滴定非水溶液中的酸碱滴定24.1 酸碱平衡的理论基础酸碱平衡的理论基础酸碱电离理论:酸碱电离理论:酸碱发生中和反应生成盐和水:酸碱发生中和反应生
2、成盐和水:HA +H2O H3O+A-NaOH Na+OH-电离理论有一定局限性,它只适用于水溶液,不电离理论有一定局限性,它只适用于水溶液,不适用于非水溶液,而且也不能解释有的物质适用于非水溶液,而且也不能解释有的物质(如如NH3等等)不含不含OH,但却具有碱性的事实。,但却具有碱性的事实。NaOH HAcNaOAcH2O34.1.1 酸碱质子理论酸碱质子理论(proton theory)1923年由布朗斯台德(年由布朗斯台德(Bronsted)提出。)提出。凡是能给出质子(凡是能给出质子(H+)的物质是酸;)的物质是酸;凡是能接受凡是能接受质子的物质是碱。质子的物质是碱。酸酸质子质子+碱碱
3、HAc H+OAc 这种因一个质子的得失而互相转变的每一对酸碱,这种因一个质子的得失而互相转变的每一对酸碱,称为共轭酸碱对。称为共轭酸碱对。共轭酸碱对共轭酸碱对4酸碱半反应:酸碱半反应:HClO4 H+ClO4HSO4 H+SO42NH4+H+NH3H2PO4 H+HPO42HPO42 H+PO43+H3N-R-NH3+H+H3N-R-NH2可见酸碱可以是阳离子、阴离子,也可以是中性分子。可见酸碱可以是阳离子、阴离子,也可以是中性分子。当一种酸给出质子时,溶液中必定有一种碱接受质子:当一种酸给出质子时,溶液中必定有一种碱接受质子:HAc(酸酸1 1)H+Ac(碱碱1 1)H2O (碱碱2 2)
4、+H+H3O+(酸酸2 2)H3O+(酸酸2 2)+Ac(碱碱1 1)HAc(酸酸1 1)+H2O(碱碱2 2)溶剂水起碱的作用溶剂水起碱的作用5碱在水溶液中接受质子的过程碱在水溶液中接受质子的过程:必须有溶剂水分子参加。在这里,溶剂水起到酸必须有溶剂水分子参加。在这里,溶剂水起到酸的作用。的作用。水是一种两性溶剂:水是一种两性溶剂:NH3+H+NH4+H2O H+OH NH3+H2O OH+NH4+H2O +H2O H3O+OH6水的质子自递常数水的质子自递常数 在水分子之间存在着的质子传递作用,称为水的在水分子之间存在着的质子传递作用,称为水的质子自递作用。这种作用的平衡常数称为水的质子自
5、质子自递作用。这种作用的平衡常数称为水的质子自递常数:递常数:Kw=H3O+OH 或:或:Kw=H+OH 在在25:Kw=10-14 pKw=147酸碱中和反应也是一种质子的转移过程:酸碱中和反应也是一种质子的转移过程:HCl+H2O H3O+Cl H3O+NH3 NH4+H2O HAc+H2O H3O+Ac 解离解离 H2O+NH3 NH4+OH 解离解离 酸酸1 碱碱2 酸酸2 碱碱1各种酸碱反应过程都是质子转移过程。各种酸碱反应过程都是质子转移过程。H2O+Ac HAc+OH 水解水解 NH4+H2O H3O+NH3 水解水解 酸酸1 碱碱2 酸酸2 碱碱1盐的水解过程,实质上也是质子的
6、转移过程:盐的水解过程,实质上也是质子的转移过程:84.1.2 酸碱解离平衡酸碱解离平衡 酸碱的强弱取决于物质给出质子或接受质子能力。酸碱的强弱取决于物质给出质子或接受质子能力。用解离常数用解离常数 Ka 和和 Kb 定量地说明它们的强弱程度。定量地说明它们的强弱程度。HAc+H2O H3O+Ac HAcAcHa K5a108.1 K HAc 的共轭碱的解离常数的共轭碱的解离常数 Kb 为:为:Ac+H2O HAc+OHAcHAcOHb K KaKb=H+OH=Kw=10-14 (25)9多元酸多元酸Ka与与Kb 的对应关系的对应关系三元酸三元酸H3A在水溶液中:在水溶液中:则:则:Ka1Kb
7、3=Ka2Kb2=Ka3Kb1=H+OH=KwH3A+H2O H3O+H2AKa1H2A+H2O H3A+OHKb3H2A+H2O H3O+HA2Kb2HA2+H2O H2A+OHKa2HA2+H2O H3O+A3Ka3A3 +H2O HA2+OHKb110例例1:试求试求 HPO42-的的 pKb2和和 Kb2。解:经查表可知解:经查表可知 Ka2=6.310-8,即,即 pKa2=7.20 由于由于 Ka2Kb2=10-14 所以所以 pKb2=14-pKa2 =14-7.20 =6.80 即即 Kb2=1.610-7114.2 不同不同pH溶液中酸碱存在形式溶液中酸碱存在形式 的分布情况
8、的分布情况分布曲线分布曲线分布曲线分布曲线(distribution curve)作用作用:(1 1)深入了解酸碱滴定过程;)深入了解酸碱滴定过程;(2 2)判断多元酸碱分步滴定的可能性。)判断多元酸碱分步滴定的可能性。滴定是溶液滴定是溶液pHpH与溶液中各物种的量及其比例不断与溶液中各物种的量及其比例不断变化的过程变化的过程。分布系数分布系数(distribution coefficient):平衡时溶液中某物种的浓度占总浓度的分数。平衡时溶液中某物种的浓度占总浓度的分数。i=ci/c124.2.1 一元酸一元酸溶液中物质存在形式:溶液中物质存在形式:HAc;Ac-,总浓度为,总浓度为 c设
9、:设:HAc 的分布系数为的分布系数为1;Ac-的分布系数为的分布系数为0;则:则:1=HAc/c=HAc/(HAc+Ac-)=1/1+(Ac-/HAc)=1/1+(Ka/H+)=H+/(H+Ka)0=Ac-/c=Ka/(H+Ka)由上式,以由上式,以对对pH作图:作图:(动画动画)以乙酸(以乙酸(HAc)为例:)为例:13HAc HAc 分布系数与溶液分布系数与溶液pHpH关系曲线的讨论:关系曲线的讨论:(1)0+1=1(2)pH=pKa 时;时;0=1=0.5(3)pH pKa 时;时;Ac-(0)为主)为主144.2.2 二元酸 以草酸(H2C2O4)为例:存在形式存在形式:H2C2O4
10、;HC2O4-;C2O42-;(2);(1);(0);总浓度总浓度:c=H2C2O4+HC2O4-+C2O42-2=H2C2O4/c =1/1+HC2O4-/H2C2O4+C2O42-/H2C2O4 =1/1+Ka1/H+Ka1Ka2/H+2 =H+2/H+2+H+Ka1+Ka1Ka2 1=H+Ka1/H+2+H+Ka1+Ka1Ka2 0=Ka1Ka2 /H+2+H+Ka1+Ka1Ka2 (动画动画)15H2A 分布系数与溶液分布系数与溶液pHpH关系曲线的讨论:关系曲线的讨论:a.pHpKa1时时 H2C2O4为主为主b.pKa1 pH pKa2时时 C2O4 2-为主为主d.pH=2.75
11、时时 1最大;最大;1=0.938;2=0.028;3=0.034164.2.3 三元酸三元酸 以以H3PO4为例为例四种存在形式:四种存在形式:H3PO4;H2PO4-;HPO42-;PO43-;分分 布布 系系 数:数:3 ;2 ;1 ;03=H+3 H+3+H+2 Ka1+H+Ka1 Ka2+Ka1 Ka2 Ka32=H+2 Ka1H+3+H+2 Ka1+H+Ka1 Ka2+Ka1 Ka2 Ka31=H+Ka1 Ka2H+3+H+2 Ka1+H+Ka1 Ka2+Ka1 Ka2 Ka3(动画动画)0=H+3+H+2 Ka1+H+Ka1 Ka2+Ka1 Ka2 Ka3Ka1 Ka2 Ka31
12、7H3PO4分布曲线的分布曲线的讨论:讨论:(pKa1=2.12;pKa2=7.20;pKa3=12.36)(1)三个)三个pKa相差较大,共存相差较大,共存 现象不明显;现象不明显;(2)pH=4.7时,时,2=0.994 3 =1 =0.003(3)pH=9.8时,时,1=0.994 0 =2 =0.003184.3 酸碱溶液酸碱溶液pH的计算的计算4.3.1 质子条件质子条件(proton balance equation,PBE)准确反映整个平衡体系中质子转移的严格数量关准确反映整个平衡体系中质子转移的严格数量关系式。系式。列出质子条件的步骤列出质子条件的步骤:(1)选择参考水平选择参
13、考水平(大量存在大量存在,参加质子转移参加质子转移)(2)判断质子得失判断质子得失(3)总的得失质子的物质的量(单位总的得失质子的物质的量(单位mol)应该相等,)应该相等,列出的等式,即为质子条件。列出的等式,即为质子条件。19 例例2:一元弱酸水溶液一元弱酸水溶液,选择,选择HA和和H2O为参考水平:为参考水平:水的质子自递反应:水的质子自递反应:H2O+H2OHA 的解离反应:的解离反应:HA+H2OH3O+A-H3O+OH-质子条件质子条件:H+=A-+OH-20 例3:Na2CO3水溶液水溶液,选选 CO32-和和 H2O为参考水平:为参考水平:CO32-+2H2O H2CO3+OH
14、-质子条件质子条件:H+HCO3-+2H2CO3=OH-也可通过物料平衡或电荷平衡得出质于条件。也可通过物料平衡或电荷平衡得出质于条件。CO32-+H2OHCO3-+OH-H2O+H2OH3O+OH-21Na2HPO4水溶液的质子条件:H2O和和HPO42-为参考水平:为参考水平:HPO42-+2H2O H3PO4+OH-质子条件:质子条件:H+H2PO4-+2H3PO4=PO43-+OH-HPO42-+H2OH2PO4-+OH-HPO42-H+PO43-H2O+H2OH3O+OH-22NH4HCO3水溶液的质子条件水溶液的质子条件NH4+、HCO3-和和 H2O 为参考水平:为参考水平:HC
15、O3-H+CO32-质子条件:质子条件:H+H2CO3=CO32-+NH3+OH-HCO3-+H2OH2CO3+OH-NH4+H+NH3H2O+H2OH3O+OH-234.3.2 一元弱酸一元弱酸(碱碱)溶液溶液 pH的计算的计算HA+H2OH3O+A-H2O+H2OH3O+OH-质子条件质子条件:H+=A-+OH-HHAAaKHOHWK代入质子条件式,代入质子条件式,得:得:WaKKHAHHA=cHA(c:总浓度)总浓度)H+3+KaH+2 (cKa+Kw)H+KaKw=024讨论:讨论:(1)当计算允许有当计算允许有5%的误差时,如果弱酸的浓度的误差时,如果弱酸的浓度不是太小,即:不是太小
16、,即:c/Ka105,可近似认为,可近似认为HA等于总浓等于总浓度度 c,则:,则:(2)若弱酸的若弱酸的Ka也不是太小(也不是太小(cKa10Kw),忽略,忽略Kw项,则可得项,则可得最简式最简式:WaHKcK aHcK 25 例4:计算计算 10-4 molL-1的的 H3BO3 溶液的溶液的 pH。已知。已知 pKa=9.24171424.94Lmol106.2101010H WaKcK pH=6.59如按最简式计算,则1724.94Lmol104.21010H acK pH=6.62 两种计算相对误差约为两种计算相对误差约为8%。解:解:cKa=10-410-9.24=5.810-14
17、 10Kw 水解离产生的水解离产生的H+项不能忽略。项不能忽略。c/Ka=10-4/10-9.24=105.24 105 可以用总浓度可以用总浓度 c 近似代替平衡浓度近似代替平衡浓度 H3BO326 例5:求求 0.12 molL-1 一氯乙酸溶液的一氯乙酸溶液的 pH,已知已知 pKa=2.86.pH=1.92解:解:cKa=0.12 10-2.86 10K w 水解离的 H+项可忽略。又又 c/Ka=0.12/10-2.86 =87105 不能用总浓度近似代替平衡浓度。1-8622862862Lmol 0.012)101204)10(10(21H.27 例6:已知已知 HAc 的的 pK
18、a=4.74,求求 0.30 molL-1 HAc 溶液的溶液的 pH。pH=2.64解:cKa=0.30 10-4.74 10Kw c/Ka=0.30/10-4.74 105符合两个简化的条件,可采用最简式计算:13744Lmol103210300H.cK.a284.3.3 两性物质溶液两性物质溶液 pH的计算的计算既可给出质子,显酸性;又可接受质子,显碱性。既可给出质子,显酸性;又可接受质子,显碱性。NaHCO3、K2HPO4、NaH2PO4、NH4OAc、(NH4)2CO3及邻苯二甲酸氢钾等的水溶液。及邻苯二甲酸氢钾等的水溶液。NaHA质子条件质子条件:H2A+H+=A2-+OH-将平衡
19、常数将平衡常数Ka1、Ka2及及KW代入上式,得:代入上式,得:HHHAHHAH21WaaKKK29精确计算式:精确计算式:(1)若若HA得、失质子能力都较弱,则得、失质子能力都较弱,则HAc;(2)若允许有若允许有5%误差,误差,cKa210Kw时,可略去时,可略去Kw项项;得近似计算式:得近似计算式:HA)HA(H121 aWaaKKKKcKKcKaaa 121H(3)如果如果 c/Ka110,则分母中的,则分母中的Ka1可略去,可得:可略去,可得:21HaaKK (最简式)(最简式)304.3.4 其他物质溶液其他物质溶液 pH的计算的计算缓冲溶液:缓冲溶液:弱酸共轭碱(弱碱共轭酸)组成
20、的缓冲溶液能弱酸共轭碱(弱碱共轭酸)组成的缓冲溶液能控制的控制的pH 范围为范围为pKa1。即。即ca:cb1时,缓冲溶液的时,缓冲溶液的缓冲能力(或称缓冲容量)最大。缓冲能力(或称缓冲容量)最大。最简式:最简式:baaccK Hca OHH+cb H+OH31表表4-2常用的缓冲溶液常用的缓冲溶液缓冲溶液共轭酸共轭碱pKa可控制的pH 范围邻苯二钾酸氢钾HCl2.891.93.9六次甲基四胺HCl(CH2)6N4H+(CH2)6N45.154.26.2NaH2PO4Na2HPO4H2PO4HPO427.206.28.2Na2B4O7HClH3BO3H2BO39.248.09.1Na2B4O7
21、NaOHH3BO3H2BO39.249.211.0NaHCO3Na2CO3HCO3CO3210.259.311.332几种酸溶液计算几种酸溶液计算H+的公式及使用条件的公式及使用条件(1)(a)精确计算式精确计算式 WaKK HAH(b)近似计算式,应用条件:近似计算式,应用条件:c/Ka105WaKcKH(c)最简式,应用条件:最简式,应用条件:c/Ka105;cKa10Kw一元弱酸一元弱酸acKH两性物质两性物质 最简式,应用条件:最简式,应用条件:c/Ka1105;cKa210Kw21HaaKK33几种酸溶液计算几种酸溶液计算H+的公式及使用条件的公式及使用条件(2)AHH21aK(a)
22、近似计算式,应用条件:近似计算式,应用条件:c/Ka1 10Kw ;2 Ka2/H+1(b)最简式,应用条件:最简式,应用条件:c/Ka1 105;cKa1 10Kw 2 Ka2/H+OH-H+cb H+OH-H+=Ka ca/cb缓冲溶液缓冲溶液34 例8:分别计算分别计算0.05 molL-1NaH2PO4和和3.3310-2 molL-1 Na2HPO4 溶液的溶液的 pH。解:查表得解:查表得H3PO4的的pKa 1=2.12,pKa 2=7.20,pKa3=12.36可以认为平衡浓度等于总浓度。可以认为平衡浓度等于总浓度。(1)对于)对于 0.05 molL-1 NaH2PO4 溶液
23、溶液 cKa2=0.0510-7.20 10Kw c/Ka1=0.05/10-2.12=6.59 10Kw项不能略去。项不能略去。c/Ka2 10,Ka2可略去。可略去。pH=9.66110214236.1220.7Lmol102.21033.3/)101033.310(10H 36 例9:已知室温下已知室温下H2CO3的饱和水溶液浓度约为的饱和水溶液浓度约为0.040 molL-1,试求该溶液的,试求该溶液的pH。解:查表得解:查表得pKa1=6.38,pKa2=10.25。由于。由于Ka1 Ka2,可按一元酸计算。可按一元酸计算。又由于又由于 cKa1=0.04010-6.38 10Kw
24、c/Ka1=0.040/10-6.38=9.6104 105 pH=3.89检验:检验:1438.6Lmol103.11004.0H 1103.1102H2425.102 aK37 例10:计算计算 0.20 molL-1 Na2CO3溶液的溶液的 pH。解:查表得解:查表得 H2CO3 pKa1=6.38,pKa2=10.25。故故 pKb1=pKwpKa2=1410.25=3.75,同理同理 pKb2=7.62由于由于 Kb1 Kb2(可按一元碱处理)(可按一元碱处理)cKb1=0.2010-3.75 10Kw c/Kb1=0.20/10-375=1125 105 H+=1.710-12
25、molL-1 ;pH=11.7713753Lmol1096510200OH.38作业:作业:p.62.思考题思考题2、3、4、7、8(不交,但必须不交,但必须会做会做);习题:习题:1、7、10可选做可选做 2、6、16、18必做必做394.4 酸碱滴定终点的指示方法酸碱滴定终点的指示方法滴定终点的两种指示方法:滴定终点的两种指示方法:a.a.仪器法:仪器法:通过测定滴定过程中电位等参数的变化。可以确定化学计量点(等当点)附近电位的突跃。b.b.指示剂法:指示剂法:化学计量点时指示剂颜色的突变。简单、方便。404.4.1 酸碱指示剂的变色原理及选择酸碱指示剂的变色原理及选择 1.1.酸碱指示剂
26、酸碱指示剂:一类有颜色的有机物质,随溶液pH的不同呈现不同颜色,颜色与结构相互关联。酚酞:酚酞:三苯甲烷类,碱滴酸时用。(动画)变色范围:810,无色变红色。无色分子无色分子无色分子无色分子无色分子无色分子红色分子红色分子无色分子无色分子41甲基橙指示剂甲基橙:甲基橙:有机弱碱,黄色的甲基橙分子,在酸性溶液中获得一个H+,转变成为红色阳离子。偶氮类结构,酸滴碱时用。(动画)变色范围:变色范围:3.1 4.4 橙红色变黄色。42表4-3 几种常用酸碱指示剂的变色范围指示剂变色范围pH颜色变化pKHIn浓度用量(滴/10mL试液)百里酚蓝1.22.8红黄1.70.1的 20乙醇溶液l2甲基黄2.9
27、4.0红黄3.30.1的 90乙醇溶液1甲基橙3.14.4红黄3.40.05%的水溶液1溴酚蓝3.04.6黄紫4.10.1的 20乙醇溶液或其钠盐水溶液1溴甲酚绿4.15.6黄蓝4.90.1的 20乙醇溶液或其钠盐水溶液13甲基红4.46.2红黄5.00.1的 60乙醇溶液或其钠盐水溶液1溴百里酚篮6.27.6黄蓝7.30.1的 20乙醇溶液或其钠盐水溶液1中性红6.88.0红黄橙7.40.1的 60乙醇溶液1苯酚红6.88.4黄红8.00.1的 20乙醇溶液或其钠盐水溶液1百里酚蓝8.09.6黄蓝8.90.1的 20乙醇溶液14酚 酞8.010.0无红9.10.5的 90乙醇溶液13百里酚酞
28、9.410.6无蓝10.00.1的 90乙醇溶液12432.变色原理以以HIn表示弱酸型指示剂,在溶液中的平衡移动过表示弱酸型指示剂,在溶液中的平衡移动过程可简单表示如下:程可简单表示如下:HIn+H2O =H3+O+In-HInHHHInHInHIn-HInKK指示剂的颜色转变依赖于指示剂的颜色转变依赖于比值:比值:In-/HIn In-代表代表碱色碱色的深度;的深度;HIn代表代表酸色酸色的深度;的深度;443.酸碱指示剂的讨论(1)KHIn/H+=In-/HIn KHIn 一定,指示剂颜色随溶液一定,指示剂颜色随溶液H+改变而变改变而变 In-/HIn=1 时:时:中间颜色中间颜色 =1
29、/10 时:时:酸色,勉强辨认出碱色酸色,勉强辨认出碱色 =10/1 时:时:碱色,勉强辨认出酸色碱色,勉强辨认出酸色 指示剂变色范围:指示剂变色范围:pKHIn 145(2)结论 a.酸碱指示剂的变色范围不一定正好位于酸碱指示剂的变色范围不一定正好位于 pH 7 左左右,由指示剂的右,由指示剂的pKHIn决定。决定。b.颜色逐渐变化。颜色逐渐变化。c.变色范围变色范围 pKHIn 1 (2个个pH单位单位)46(3)混合指示剂混合指示剂 利用颜色的互补作用使颜色变化敏锐,易观察(4)指示剂加入量影响指示剂加入量影响 适当少些颜色明显;加的多,多消耗滴定剂。(5)pH试纸试纸 甲基红,溴百里酚
30、蓝,百里酚蓝,酚酞按一定比例混合,溶于乙醇,浸泡滤纸。474.5 一元酸碱的滴定一元酸碱的滴定4.5.1 强碱滴定强酸强碱滴定强酸例:例:0.1000 molL-1 NaOH 溶液滴定溶液滴定 20.00 mL 0.1000 molL-1 HCl溶液。溶液。a.滴定前滴定前,加入滴定剂,加入滴定剂(NaOH)0.00 mL 时时:0.1000 molL-1盐酸溶液的盐酸溶液的 pH=1 b.滴定中滴定中,加入滴定剂,加入滴定剂 18.00 mL 时时:H+=0.1000 (20.00-18.00)/(20.00+18.00)=5.3 10-3 molL-1 溶液溶液 pH=2.2848 加入滴
31、定剂体积为加入滴定剂体积为 19.98 mL 时时:(离化学计量点差约半滴离化学计量点差约半滴)H+=c VHCl/V =0.1000 (20.00-19.98)/(20.00+19.98)=5.0 10-5 molL-1 溶液溶液 pH=4.3c.化学计量点化学计量点,即加入滴定剂体积为,即加入滴定剂体积为 20.00 mL 反应完全,反应完全,H+=10-7 molL-1,溶液溶液 pH=749 d.化学计量点后化学计量点后加入滴定剂体积为加入滴定剂体积为 20.02,过量,过量0.02 mL(约半滴约半滴)OH-=nNaOH /V =(0.1000 0.02)/(20.00+20.02)
32、=5.0 10-5 mol/L pOH=4.3,pH=14-4.3=9.7滴加体积:滴加体积:0 19.98 mL;pH=3.4滴加体积:滴加体积:19.98 20.02 mL;pH=5.4 滴定突跃滴定突跃50表4-5 用用0.1000 molL-1NaOH溶液滴定溶液滴定 20.00 mL 0.1000 molL-1HCl溶液溶液加入 NaOH 溶液mL剩余 HCl 溶液的体积 VmL过量 NaOH溶液的体积 VmLpH0.00020001.0018.0090.02.002.2819.8099.00.203.3019.9899.90.02 4.31A20.00100.00.007.0020
33、.02100.10.02 9.70B20.20101.00.2010.7022.00110.02.0011.7040.00200.020.0012.50滴定突跃51强碱滴定强酸滴定曲线的讨论:强碱滴定强酸滴定曲线的讨论:a.a.指示剂变色点与化学计量点指示剂变色点与化学计量点并不一定相同,但相差不超过并不一定相同,但相差不超过0.02 0.02 mL;指示剂的变色范指示剂的变色范围应处于或部分处于滴定突跃围应处于或部分处于滴定突跃范围之内范围之内(选择指示剂的重要原选择指示剂的重要原则则)。这时相对误差。这时相对误差 104(4)测多元酸的总量,从强度最弱的那一级酸考虑,滴测多元酸的总量,从强
34、度最弱的那一级酸考虑,滴定可行性的条件与一元弱酸相同。定可行性的条件与一元弱酸相同。c0Kan 10-8多元碱与多元酸的滴定相似,只需将多元碱与多元酸的滴定相似,只需将Ka换成换成 Kb。624.6.2 混合酸的滴定混合酸的滴定两种弱酸(两种弱酸(HA HB)混合)混合1误差和滴定突跃误差和滴定突跃0.4pH(1)测定其中较强的弱酸测定其中较强的弱酸(如如HA)需要满足下列条件:需要满足下列条件:c HAKHA10-9 c HAKHA/c HBKHB 104(2)测定其中较弱的酸测定其中较弱的酸(如如HB)需要满足下列条件:需要满足下列条件:c HBKHB 10-9 c HAKHA/c HBK
35、HB 104强、弱混合?强、弱混合?634.6.3 混合碱的滴定NaOH,Na2CO3,NaHCO3,组成组成(定性定性/定量定量)。Na2CO3能否直接滴定能否直接滴定,有几个突跃有几个突跃?H2CO3 =H+HCO3-pKa1=6.38 HCO3-=H+CO3 2-pKa2=10.25 V1 V2:NaOH(V1 V2),Na2CO3(V2)V1=V2:Na2CO3 V1 V2:NaOH,Na2CO3V1 H2SO4 HCl HNO3 能区分酸碱强度的作用称能区分酸碱强度的作用称“区分效应区分效应”,这类溶剂称这类溶剂称“区分溶剂区分溶剂”。84 讨论:讨论:(1)拉平效应和区分效应都是相
36、对的。拉平效应和区分效应都是相对的。(2)碱性溶剂对酸具有拉平效应,对碱具有区分效应碱性溶剂对酸具有拉平效应,对碱具有区分效应;(3)酸性溶剂对酸具有区分效应,对碱具有拉平效应酸性溶剂对酸具有区分效应,对碱具有拉平效应;(4)利用溶剂的拉平效应可以测定各种酸或碱的总浓度利用溶剂的拉平效应可以测定各种酸或碱的总浓度;(5)利用溶剂的区分效应,可以分别测定各种酸或各种碱利用溶剂的区分效应,可以分别测定各种酸或各种碱的含量;的含量;(6)惰性溶剂没有明显的酸碱性,没有拉平效应惰性溶剂没有明显的酸碱性,没有拉平效应,但却具但却具有良好的区分效应。有良好的区分效应。85 4.10.3 标准溶液和指示剂标
37、准溶液和指示剂1.标准酸溶液标准酸溶液 常用 HClO4的冰醋酸溶液2.标准碱溶液标准碱溶液 最常用的是甲醇钠的苯-甲醇溶液。也常用氢氧化四丁基铵(C4H9)4N+OH的甲醇-甲苯溶液。3.指示剂指示剂表表 49 非水溶液滴定中所用的指示剂非水溶液滴定中所用的指示剂溶剂指示剂酸性溶剂(冰醋酸)碱性溶剂(乙二胺,二甲基甲酰胺等)惰性溶剂(氯仿,CCl4,苯,甲苯等)甲基紫,结晶紫,中性红等百里酚蓝,偶氮紫,邻硝基苯胺,对羟基偶氮紫等甲基红等86 4.10.4 非水滴定的应用非水滴定的应用1.某些酸类测定某些酸类测定 如磺酸、羧酸、酚类、酰胺,某些含氮化物等;2.某些碱类测定某些碱类测定 如脂肪族
38、的伯胺、仲胺和叔胺、芳香胺类、环状结构中含有氮的化合物(如吡啶和吡唑)等。3.某些酸的混合物或碱的混合物的分别测定某些酸的混合物或碱的混合物的分别测定87思考题:思考题:1NaOH标准溶液如吸收了空气中的标准溶液如吸收了空气中的CO2,当以其测定某,当以其测定某一强酸的浓度一强酸的浓度,分别用甲基橙或酚酞指示终点时,对测定结分别用甲基橙或酚酞指示终点时,对测定结果的准确度各有何影响?果的准确度各有何影响?2当用上题所述的当用上题所述的NaOH标准溶液测定某一弱酸浓度时标准溶液测定某一弱酸浓度时,对测定结果有何影响?,对测定结果有何影响?3标定标定NaOH溶液的浓度时,若采用:溶液的浓度时,若采
39、用:(1)部分风化的部分风化的H2C2O42H2O;(2)含有少量中性杂质的含有少量中性杂质的H2C2O42H2O,则标定所得的浓度偏高,偏低,还是准确?为什么?则标定所得的浓度偏高,偏低,还是准确?为什么?88思考题:思考题:4用下列物质标定用下列物质标定HCl溶液浓度:溶液浓度:(1)在在110烘过的烘过的Na2CO3;(2)在相对湿度为在相对湿度为30的容器中保存的硼砂,的容器中保存的硼砂,则标定所得的浓度偏高,偏低,还是准确?为什么?则标定所得的浓度偏高,偏低,还是准确?为什么?5用蒸馏法测定用蒸馏法测定NH4+含量,可用过量含量,可用过量H2SO4吸收,吸收,也可用也可用H3BO3吸
40、收,试对这两种分析方法进行比较。吸收,试对这两种分析方法进行比较。6试拟出测定下列混合物中的各个组分的方案试拟出测定下列混合物中的各个组分的方案(l)H3BO3+硼砂;硼砂;(2)HCl+NH4Cl(3)NH3H2O+NH4Cl;(4)NaH2PO4+Na2HPO4(5)NaH2PO4+H3PO4;(6)NaOH+Na3PO489思考题:思考题:7有一碱液,可能是有一碱液,可能是NaOH、Na2CO3、NaHCO3或或它们的混合物,如何判断其组分,并测定其含量?它们的混合物,如何判断其组分,并测定其含量?8有一溶液,可能是有一溶液,可能是Na3PO4、Na2HPO4、NaH2PO4或它们的混合物,如何判断其组分,并测定各组分的或它们的混合物,如何判断其组分,并测定各组分的含量?说明理由。含量?说明理由。9应如何分别测定下列混合物中的各个组分,应如何分别测定下列混合物中的各个组分,(1)NaOAcNaOH;(2)邻苯二甲酸十邻苯二甲酸氢钾;)邻苯二甲酸十邻苯二甲酸氢钾;(3)苯胺十盐酸苯胺。)苯胺十盐酸苯胺。90 作业:作业:p.97.思考题思考题1、2、3、4、6、7、8、11、12(不交,但必须会做不交,但必须会做);p.98.习题习题2、4、8、12可选做可选做 6、10、14、16、18、24必做必做