酸碱滴定法acidbasetitration.ppt
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1、酸碱滴定法 acid-base titration,中药专业,执教:梁琨,重点、要点,1、掌握H+ 的计算和酸碱度的计算 2、掌握化学计量点及滴定突跃的计算,并能正确选择指示剂 3、判别能否准确、分步滴定 4、掌握分析结果的计算,酸碱滴定的应用和特点,以酸碱反应为基础,简单、方便 其他滴定法的基础 药物分析应用普遍(生物碱、有机酸等),理论基础,1、阿伦尼乌斯电离理论 1887年,S.Arrhenius: 凡是在水溶液中电离产生H+的化合物酸 凡是在水溶液中电离产生OH-的化合物碱,2、酸碱质子理论,1923年,J.N.Bronsted T.M.Lowry: 定义:给出质子酸 HAcH+Ac-
2、 接受质子碱 Ac-+ H+ HAc 通式:HB = H+ + B- 酸 质子 碱,共轭酸碱对概念 例:区分下列物质是酸还是碱?并指出共轭酸碱对 HAc H2CO3 H3PO4 NaAc NaHCO3 NaCO3 NaH2PO4 Na2HPO4 Na3PO4 H2O,酸碱反应的实质,酸碱共轭体系不能单独存在 HAc(酸1)H+Ac-(碱1) H+H2O(碱2) H3O+(酸2) HAc(酸1)+ H2O(碱2) H3O+(酸2) +Ac-(碱1) 实质:质子转移HAc H2O HAc H+Ac-,水的质子自递作用及平衡常数,水的两性作用,一个水分子可以从另一个水分子中夺取质子 H2O(酸1)
3、+H2O(碱2) H3O+(酸2) +OH-(碱1) 仅在溶剂分子之间发生的 质子传递作用,称为溶剂的质子自递作用 KW= H+ OH- =10-14(25C),例如: NH3在水中的平衡 NH3(碱1)+H+ NH4+(酸1) H2O(酸2) H+OH-(碱2) NH3 + H2O NH4+OH-,酸碱反应平衡常数与酸碱强度,酸碱强度与什么因素有关?,(1)与该酸碱本身给出或接受质子的能力强弱 (2)与溶剂接受质子的能力,强酸,冰醋酸,弱酸,NH3在水中,弱碱,冰醋酸,强碱,HCl在水中,在共轭酸碱对中,酸性越强,其共轭碱的碱性越弱,HCI+H2OH3O+CI- HAc+ H2O H3O+A
4、c-,其共轭碱Ac- 的离解,Ac- +H2O HAc+OH-,pKa+pKb=pKw,酸的强度与其共轭碱的强度是反比关系。酸愈强( pKa愈小),其共轭碱愈弱( pKb愈大 ),反之亦然。,HAc+H2O H3O+Ac- Ka=1.7510-5,HCl + H2O H3O+ +Cl- Ka=1.55106,三种酸的强度顺序是:HCl HAc NH4+,NH4+ +H2O H3O+ +NH3 Ka=5.510-10,以下各类型的质子转移,均可看作是酸碱反应 酸的离解:如 HAc+H2O H3O+Ac- 酸1 碱2 酸2 碱1 碱的离解:如NH3+H2O OH-+NH4+ 碱1 酸2 碱2 酸1
5、 酸碱中和:如 HCl+NH3 NH4+Cl- 酸1 碱2 酸2 碱1 盐的水解:如 NaAc+H2O NaOH+HAc 碱1 酸2 碱2 酸1,酸碱指示剂,(1)指示剂的变色原理,酸碱指标剂(acid-base indicator):酸碱滴定中用于指示滴定终点的试剂称为酸碱指标剂。 常用的酸碱指示剂是一些有机弱酸或弱碱,这些弱酸或弱碱与其共轭碱或酸具有不同的颜色。现以酚酞和甲基橙为例。,酚酞:有机弱酸Pka=9.1,羟式 醌式,甲基橙:有机弱碱,醌式,偶氮式,现以HIn代表弱酸指示剂,其离解平衡表示如下:,HIn H+ + In- 酸式色 碱式色,以InOH代表弱碱指示剂,其离解平衡表示如下
6、:,InOH OH- + In+ 碱式色 酸式色,(2)指示剂的变色范围,现以HIn弱酸指示剂为例说明指示剂的变色与溶液 中pH值之间的数量关系。,弱酸指示剂在溶液中离解平衡表示如下:,HIn H+ + In-,平衡时可得:,可改写为:,对一定指示剂在一定温度下Khin是一个常数。因此,在一定的pH条件下,溶液有一定的颜色,当pH改变时,溶液的颜色就相应地发生改变。,当两种颜色的浓度之比是10倍或10倍以上时,我们肉眼只能看到浓度较大的那种颜色。,若 10时,pH=pKHIn1 ,显In-颜色 若 1/10时, pH=pKHIn-1 ,显HIn颜色,pH=pKHIn1,指示剂的变色范围为:,影
7、响指示剂变色范围的因素, 温度: KHIn,T一般向酸性区移动 一般滴定室温 若:标定测定条件同,甲基橙:18:3.1-4.4 100:2.5-3.7, 电解质影响, 溶剂 极性,甲基橙:水:Pka=3.4 甲醇:Pka=3.8, 指示剂用量,敏锐性, 滴定程序:浅深,甲基橙:黄红 酸滴碱 酚 酞: 无红 碱滴酸,缩小变色范围,变色敏锐,混合指示剂,1. 指示剂+惰性染料(背景),甲基橙色 甲基橙+靛蓝色 PH4.4 黄 绿 PH4.1 橙 浅灰 PH3.1 红 紫,2. 二种以上指示剂混合,使变色点更符合计量点,溴甲酚绿-甲基红: PH6.2:蓝 + 黄 绿, 强酸(碱)溶液,C mol/L
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