酸碱滴定法PPT课件.ppt

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1、七月 251第九章 酸碱滴定法v第一节 酸碱指示剂v第二节 酸碱滴定曲线及指示剂的选择v第三节 酸碱滴定液的准备及药物含量的测定七月 252第一节 酸碱指示剂v一、指示剂的变色原理v二、指示剂的变色范围七月 253v一、一、指示剂的变色原理指示剂的变色原理v大家还记得初中时候做的大家还记得初中时候做的酚酞实验酚酞实验吗？吗？v在在NaOHNaOH溶液中加入酚酞，溶液什么颜色？溶液中加入酚酞，溶液什么颜色？v再加入酸后，溶液会怎样呢？再加入酸后，溶液会怎样呢？v重新加入重新加入NaOHNaOH，结果又怎样？，结果又怎样？七月 254v酚酞为什么变色？是什么原因使酚酞为什么变色？是什么原因使它变色

2、这就是我们这节要讨论它变色？这就是我们这节要讨论的问题的问题七月 255v酸碱反应通常没有外观的变化，滴定过程中酸碱反应通常没有外观的变化，滴定过程中要借助指示剂的颜色的变化来确定化学计量要借助指示剂的颜色的变化来确定化学计量点。点。v若指示剂的颜色转变点越靠近化学计量点，若指示剂的颜色转变点越靠近化学计量点，滴定误差越小，因此适宜的指示剂是酸碱滴滴定误差越小，因此适宜的指示剂是酸碱滴定中非常重要的步骤定中非常重要的步骤七月 256v指示剂的特点指示剂的特点a a弱的有机酸、碱弱的有机酸、碱b b酸式色和碱式色颜色明显不同酸式色和碱式色颜色明显不同指示指示终点终点c c溶液溶液pHpH变化变

3、化指示剂结构改变指示剂结构改变指示指示终点变化终点变化七月 258HIn H+In-酸式酸式 碱式碱式 酚酞酚酞当向溶液中加入碱时，由于中和反应，H+不断减小，平衡向右，酚酞颜色怎么变化？若加入酸呢？七月 259二、指示剂的变色范围一般来说，指示剂的酸式色大于或等于碱式色一般来说，指示剂的酸式色大于或等于碱式色浓度的十倍时，人眼才能观察到。浓度的十倍时，人眼才能观察到。也就是说也就是说七月 2510理论变色范围理论变色范围 pH=p KHIn 1理论变色点理论变色点 pH=p KHIn指示剂的变色范围七月 2511常用酸碱指示剂指示剂指示剂指示剂指示剂 变色范围变色范围变色范围变色范围 酸色酸

4、色酸色酸色 过渡色过渡色过渡色过渡色 碱色碱色碱色碱色 pKpKInIn百里酚蓝百里酚蓝百里酚蓝百里酚蓝 1.21.8 1.21.8 红色红色红色红色 橙色橙色橙色橙色 黄色黄色黄色黄色 1.7 1.7甲基橙甲基橙甲基橙甲基橙 3.14.4 3.14.4 红色红色红色红色 橙色橙色橙色橙色 黄色黄色黄色黄色 3.7 3.7溴酚蓝溴酚蓝溴酚蓝溴酚蓝 3.14.4 3.14.4 黄色黄色黄色黄色 蓝紫蓝紫蓝紫蓝紫 紫色紫色紫色紫色 4.1 4.1溴甲酚绿溴甲酚绿溴甲酚绿溴甲酚绿 3.85.4 3.85.4 黄色黄色黄色黄色 绿色绿色绿色绿色 蓝色蓝色蓝色蓝色 4.9 4.9甲基红甲基红甲基红甲基红

5、 4.46.2 4.46.2 红色红色红色红色 橙色橙色橙色橙色 黄色黄色黄色黄色 5.0 5.0溴百里酚蓝溴百里酚蓝溴百里酚蓝溴百里酚蓝 6.07.6 6.07.6 黄色黄色黄色黄色 绿色绿色绿色绿色 蓝色蓝色蓝色蓝色 7.3 7.3中性红中性红中性红中性红 6.88.0 6.88.0 红色红色红色红色 橙色橙色橙色橙色 黄色黄色黄色黄色 7.4 7.4酚酞酚酞酚酞酚酞 8.09.6 8.09.6 无色无色无色无色 粉红粉红粉红粉红 红色红色红色红色 9.1 9.1百里酚酞百里酚酞百里酚酞百里酚酞 9.410.6 9.410.6 无色无色无色无色 淡蓝淡蓝淡蓝淡蓝 蓝色蓝色蓝色蓝色 10.0

6、 10.0三、影响指示剂变色的因素v1、温度v2、溶剂v3、指示剂的用量v4、滴定程序七月 2513二、指示剂的变色范围v结论结论1 1：指示剂的用量，过多过少会导致指示剂的颜：指示剂的用量，过多过少会导致指示剂的颜色变化不敏锐。色变化不敏锐。2 2：实际与理论的变色范围有差别，选择有浅色：实际与理论的变色范围有差别，选择有浅色变至深色的指示剂为宜变至深色的指示剂为宜3 3：指示剂的变色范围越窄，指示剂变色越敏锐：指示剂的变色范围越窄，指示剂变色越敏锐4 4、若单一指示剂不敏锐，可选择混合指示剂、若单一指示剂不敏锐，可选择混合指示剂七月 2514 混合指示剂混合指示剂v组成组成1 1指示剂指示

7、剂+惰性染料惰性染料v例：甲基橙例：甲基橙+靛蓝（紫色靛蓝（紫色绿色）绿色）2 2 两种指示剂混合而成两种指示剂混合而成v例：溴甲酚绿例：溴甲酚绿+甲基红（酒红色甲基红（酒红色绿色）绿色）v特点特点变色敏锐；变色范围窄变色敏锐；变色范围窄七月 2515第二节第二节 酸碱滴定曲线酸碱滴定曲线 及指示剂的选择及指示剂的选择实验现象：实验现象：为什么为什么最后一滴最后一滴NaOH的加入，可的加入，可以使溶液颜色马上改变？而先前以使溶液颜色马上改变？而先前的加入的却不会？的加入的却不会？从从pH变化考虑变化考虑最后一滴最后一滴 NaOHHCl+酚酞酚酞v以以0.1000mol/LNaOH滴定滴定20.

8、00ml0.1000mol/LHCl溶液为例：溶液为例：v将滴定过程分为：将滴定过程分为：滴定前滴定前开始到计量点前开始到计量点前计量点计量点计量点后计量点后几个阶段，计算各个阶段溶液几个阶段，计算各个阶段溶液pH值。值。一、强酸（强碱）的滴定七月 25181滴定过程中pH值的变化v（1 1）滴定前）滴定前(V(VNaOHNaOH=0)=0)L/mol1000.0CHHClHCl=00.1pH=溶液的溶液的pHpH由由HClHCl的初始浓度决定的初始浓度决定七月 2519v(2）滴定开始至化学计量点滴定开始至化学计量点 前前(VNaoH VHCl)加入加入加入加入VNaoH=19.98mL=1

9、9.98mL溶液的溶液的溶液的溶液的pHpHpHpH由由由由剩余剩余剩余剩余HClHClHClHCl的物质的量和溶液的体积决定的物质的量和溶液的体积决定的物质的量和溶液的体积决定的物质的量和溶液的体积决定 H+=(0.10000.0210-3)/(20.00+19.98)10-3 =5.0010-3molL-1 PH=4.30七月 2520v（3）化学计量点时(VNaoH=VHCl)L/mol1.0107 7-=KOHHw w=00.7pH=加入加入V VNaOHNaOH=20.00mL=20.00mL七月 2521v（4）化学计量点后(VNaoH VHCl)70.9pH=30.4pOH=溶液

10、的溶液的溶液的溶液的pHpHpHpH由加入过量的由加入过量的由加入过量的由加入过量的NaOHNaOHNaOHNaOH的物质的量和溶液的的物质的量和溶液的的物质的量和溶液的的物质的量和溶液的体积决定体积决定体积决定体积决定.OH-=(0.10000.0210-3)/(20.00+20.02)10-3 =5.0010-3molL-1 加入加入V VNaOHNaOH=20.02mL=20.02mL七月 252212.5220.00200.040.0011.682.00110.022.00pH改变不足改变不足2个单位个单位10.700.20101.020.209.700.02100.120.027.0

11、00.000.00100.020.004.300.0299.919.983.300.2099.019.802.282.0090.018.00pH仅改变仅改变2.3个单位个单位1.0020.000.00pH变化分析变化分析pH过量过量NaOH剩余剩余HClmLT%NaOHmL pH改变改变5.4个单位个单位七月 2523根据刚刚的计算得到滴定曲线的形状根据刚刚的计算得到滴定曲线的形状v滴定开始至滴入滴定开始至滴入19.98mlNaOH，pH微小微小 pH=3.3 曲线平坦曲线平坦vSP前后前后0.1%,pH ，pH=5.4 曲线几乎直线上升曲线几乎直线上升vSP后继续滴后继续滴NaOH，强碱缓冲

12、区，强碱缓冲区，pH 曲线平坦曲线平坦10 20 30 40pHVNaOH计量点计量点2468101214七月 25242、滴定突跃、滴定突跃v(1)(1)滴定突跃：化学计量点滴定突跃：化学计量点前后前后0.1%0.1%由一滴由一滴酸或碱的加入，引起酸或碱的加入，引起pHpH值突变值突变的现象的现象v(2)(2)滴定突跃范围：滴定突跃范围：滴定突跃所在的滴定突跃所在的pHpH范围范围 上述滴定的滴定突跃范围为（上述滴定的滴定突跃范围为（）4.309.70课堂互动v用用0.1000mol/LHCl滴定滴定20.00ml0.1000mol/LNaOH溶液其滴定突越范围又是多少？溶液其滴定突越范围又

13、是多少？七月 2526v（3 3）利用滴定突跃选择指示剂）利用滴定突跃选择指示剂v原则：原则：v指示剂变色范围指示剂变色范围部分部分或或全部全部落在滴定突跃范围内）落在滴定突跃范围内）思考：上述滴定过程可以用什么来做指示剂呢？思考：上述滴定过程可以用什么来做指示剂呢？滴定突跃范围：滴定突跃范围：pH=4.30-9.70pH=4.30-9.70七月 2527常用酸碱指示剂指示剂指示剂指示剂指示剂 变色范围变色范围变色范围变色范围百里酚蓝百里酚蓝百里酚蓝百里酚蓝 1.21.8 1.21.8甲基橙甲基橙甲基橙甲基橙 3.14.4 3.14.4溴酚蓝溴酚蓝溴酚蓝溴酚蓝 3.14.4 3.14.4溴甲酚

14、绿溴甲酚绿溴甲酚绿溴甲酚绿 3.85.4 3.85.4甲基红甲基红甲基红甲基红 4.46.2 4.46.2溴百里酚蓝溴百里酚蓝溴百里酚蓝溴百里酚蓝 6.07.6 6.07.6中性红中性红中性红中性红 6.88.0 6.88.0酚酞酚酞酚酞酚酞 8.09.6 8.09.6百里酚酞百里酚酞百里酚酞百里酚酞 9.410.6 9.410.6七月 2528 1.0 mol/L NaOH1.01.0 mol/L NaOH1.0 mol/L HCLmol/L HCL 选择选择选择选择甲基橙，甲基红，酚酞甲基橙，甲基红，酚酞甲基橙，甲基红，酚酞甲基橙，甲基红，酚酞 0.1mol/L NaOH0.1mol/L

15、HCL0.1mol/L NaOH0.1mol/L HCL 选择选择选择选择甲基红，酚酞，甲基橙（差）甲基红，酚酞，甲基橙（差）甲基红，酚酞，甲基橙（差）甲基红，酚酞，甲基橙（差）0.01mol/L NaOH0.01mol/L HCL0.01mol/L NaOH0.01mol/L HCL 选择选择选择选择甲基红，酚酞（差）甲基红，酚酞（差）甲基红，酚酞（差）甲基红，酚酞（差）不同浓度的滴定曲线不同浓度的滴定曲线不同浓度的滴定曲线不同浓度的滴定曲线（4）、影响滴定突越范围的因素v影响滴定突越范围因素影响滴定突越范围因素酸碱浓度酸碱浓度v浓度越浓度越大大，滴定突越范围越，滴定突越范围越大大v浓度越浓

16、度越小小，滴定突越范围越，滴定突越范围越小小想一想：标准溶液的想一想：标准溶液的浓度浓度太大太大或或太小太小对滴对滴定结果会有什么影响？定结果会有什么影响？七月 2530二、强碱滴定一元弱酸OHOH-+HAc Ac+HAc Ac-+H+H2 2OONaOH（0.1000mol/L）HAc0.1000mol/L,20.00mL）将滴定过程分为：将滴定过程分为：滴定前滴定前开始到计量点前开始到计量点前计量点计量点计量点后计量点后几个几个阶段，计算各个阶段溶液阶段，计算各个阶段溶液pH值。值。七月 25311滴定过程中pH值的变化v（1）滴定前）滴定前V VNaOHNaOH=0=088.2pH=pH

17、pH由醋酸溶液决定由醋酸溶液决定七月 2532v（2）滴定开始至化学计量点前）滴定开始至化学计量点前V VNaOHNaOH VHAc加入加入19.98mLNaOH时时74.7pH=七月 2533v（3）化学计量点时）化学计量点时 V VNaOHNaOH=VHAcHAc HAc 转化为转化为转化为转化为NaAcNaAc73.8pH=七月 2534v（4）化学计量点后）化学计量点后 V VNaOHNaOH VHAc加入加入NaOH=20.02mL70.9pH=VNaOH的体积滴定HCl时pH变化滴定HAc时pH变化0.001.002.8719.984.307.7420.007.008.7320.0

18、29.709.70七月 25362滴定曲线的形状滴定曲线的形状v起点起点pH为为2.87而不是而不是1v 计量点计量点pH8.73而不是而不是7v突跃范围较突跃范围较(7.79.7)，且在碱性范围且在碱性范围v指示剂选择机会少指示剂选择机会少v最佳指示剂：酚酞最佳指示剂：酚酞pH-HAcHCl10 20 30 40ml2468101214v不同强度酸碱滴定曲线不同强度酸碱滴定曲线1210 8 6 4 2pH计量点计量点10 20 30 40HCl10-310-510-910-7Ka：离解常数：离解常数Ka越大酸强度越大酸强度越大。越大。3影响滴定突跃的因素影响滴定突跃的因素影响突跃的因素七月

19、2538v 1、酸碱的强弱 酸碱性越强，滴定突跃范围越大，酸碱性越弱，滴定突跃范围越小。2、酸碱的浓度浓度在浓度在0.10.5mol/L之间之间准确滴定弱酸的条件一般为：准确滴定弱酸的条件一般为：Ca Ka 10-8小结v1、滴定突跃、滴定突跃v2、滴定突跃范围、滴定突跃范围v3、指示剂选择原则、指示剂选择原则v4、影响滴定突跃范围因素、影响滴定突跃范围因素七月 2540练习题v1、0.1000molL-1NaOH滴定滴定0.1000mol/LHCl，在化学计量点时，溶液的，在化学计量点时，溶液的pH 取决于（取决于（）v A.HCl的起始浓度的起始浓度 B.NaOH 滴定剂浓度滴定剂浓度v

20、C.NaCl的浓度的浓度 D.与上述因素都无关与上述因素都无关v2、绘制滴定曲线的最终目的是（绘制滴定曲线的最终目的是（）v A.了解滴定过程了解滴定过程 B.找出溶液的找出溶液的pH变化规律变化规律v C.找出滴定突跃范围找出滴定突跃范围 D.选择合适的指示剂选择合适的指示剂七月 2541v3、某次滴定终点时溶液的、某次滴定终点时溶液的pH突跃范围为突跃范围为7.79.7，则应选用的指示剂为（），则应选用的指示剂为（）A.甲基橙甲基橙（3.1 4.4）B.甲基红甲基红（4.4 6.3）C.酚酞酚酞（8.0 10.0）D.溴甲酚绿溴甲酚绿（3.85.4）七月 2542七月 2543三 Na2C

21、O3 的滴定HCl（0.1000mol/L）Na2CO3（0.1000mol/L，20.00mL）COCO3 32-2-+H+H+HCO HCO3 3-K Kb1b1=10=10-3.75-3.75HCOHCO3 3 -+H+H+H H2 2COCO3 3 K Kb2b2=10=10-7.62-7.62七月 25441.多元碱有几个突跃判断依据Cb Kb1 10-8第一级能被准确滴定Cb Kb2 10-8 第二级能被准确滴定七月 2545v（1）第一级CO32-被完全滴定后，溶液组成NaHCO3两性物质酚酞酚酞 3131.8 82 2)pKpKpKpK(pHpH2 2a a1 1a a=+=七

22、月 2546甲基橙甲基橙 L L/molmol10103 3.1 10404.0 010103 3.4 4KKC CHH4 47 71 1a aa a-=89.3pH=v（2）当第二级HCO3-被完全滴定后，溶液组成CO2+H2O(H2CO3 饱和溶液，0.04mol/L）七月 25473.滴定曲线第一变色点 pH=8.37 选酚酞 第二变色点 pH=3.9 选甲基红七月 2548v弱碱能被准确滴定的判断依据：Cb Kb 10-8七月 2549第三节 酸碱滴定液的准备及药物含量的测定v一、酸碱滴定液的准备v常用的滴定液是HCl和NaOHv浓度一般为0.011mol/L,最常用的浓度是0.1mo

23、l/L七月 2550(一一)0.1mol/L HCl)0.1mol/L HCl溶液的配制溶液的配制1 1、间接法配置、间接法配置市售浓市售浓HCl HCl 的浓度为的浓度为12 mol12 molL L-1-1,要配置要配置0.1mol/L HCl0.1mol/L HCl溶液溶液500ml500ml，计算，计算取量取量由稀释定律计算，过程见黑板由稀释定律计算，过程见黑板七月 2551(二)0.1mol/L HCl溶液标 定标定基准物：标定基准物：Na2CO3和硼砂和硼砂计算公式见书上计算公式见书上指示剂：甲基红溴甲酚绿指示剂：甲基红溴甲酚绿七月 2552(一一)0.1mol/L NaOH)0.

24、1mol/L NaOH溶液的配制溶液的配制1、浓碱法配置、浓碱法配置0.1mol/L NaOH溶液溶液 先配置先配置NaOH饱和溶液，浓度约为饱和溶液，浓度约为20mol/L根据稀释定律计算得到配置根据稀释定律计算得到配置1000ml需要的浓需要的浓碱碱七月 25532、0.1mol/L NaOH溶液的标定基准物质：邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)M=204.2 指示剂:酚酞化学反应物质的量的关系为：化学反应物质的量的关系为：1:1计算公式见黑板和书上七月 2554（一）乙酰水杨酸的测定COOHCOOHOCOCHOCOCH3 3NaOHNaOHCOONaCOONaOCOCHOCOCH3 3H

25、H2 2OO%100100S S1010MMV VC C%OOHHC C3 3OOHHC CNaOHNaOHNaOHNaOH4 48 89 94 48 89 9 =-v滴定液：NaOH；v指示剂：酚酞v滴定反应：v计算公式：七月 2555（二）药用NaOH的测定NaOH HClNaOH HCl/酚酞酚酞酚酞酚酞 NaClNaCl HClHCl/甲基橙甲基橙甲基橙甲基橙 -NaNa2 2COCO3 3 V V1 1 NaHCONaHCO3 3 V V2 2 H H2 2O+COO+CO2 2 NaOH消耗消耗HCl的体积为的体积为V1-V2Na2CO3消耗消耗HCl的体积为的体积为2V2v双指示剂法七月 2556计算公式七月 2557练习v有工业硼砂有工业硼砂1.0000 g1.0000 g，用，用0.2000 mol/L0.2000 mol/L的的HClHCl滴定至甲基橙变色，消耗滴定至甲基橙变色，消耗24.50 mL24.50 mL，计，计算试样中算试样中NaNa2 2B B4 4O O7 710H10H2 2O O的百分含量的百分含量.