内容正文:
分析化学
Analytical Chemistry
第 4 章
酸碱滴定法
Acid-Base Titrations
指示剂的变色点
变色范围 pH = pKHIn 1
HIn H+ + In-
酸色 碱色
酸碱滴定曲线及滴定终点的检测
滴定终点的检测
指示剂法和电位法
酸碱指示剂:结构~颜色
酸碱滴定法中的指示剂 (indicator)
酸碱指示剂特点:
(a) 是一类有机弱酸, 在溶液pH值变化时,
可发生质子转移。
(b) 共轭酸碱对有显著不同的颜色,常称
为酸式色,碱式色。
(重点内容)
试纸
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1. 酸碱指示剂的变色原理
酸碱指示剂一般是有机弱酸或有机弱碱,其酸式型体及其共轭碱式型体具有不同的颜色。当溶液的pH值变化时,指示剂失去质子由酸式型体转变为碱式型体,或接受质子由碱式型体转变为酸式型体。由于这种结构上的变化,而引起颜色变化。
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甲基橙指示剂
偶氮结构
碱式色
醌式结构
酸式色
红
黄
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酚酞指示剂
内酯结构
羧酸结构
醌式盐结构
羧酸盐式离子
(酸式色)
(碱式色)
中性或酸性溶液中
碱性溶液中
浓碱溶液中
无色
红色
无色
3.4.2
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2. 指示剂的变色范围
设一弱酸型指示剂(HIn)
HIn + H2O = H3O+ + In
(酸式色)
(碱式色)
离解常数为:
(重点内容)
变色与pH值的关系问题
溶液的pH与
[HIn]/[In]有关
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指示剂的变色范围可用指示剂在溶液中的离解平衡来解释。现以为例进行说明。
(a)
人眼看到In色,pH ≥ pKHIn+1
人眼看到 HIn 色,pH ≤ pKHIn-1
(b )
(c )
pH = pKHIn(理论变色点)
(d )
人眼看到混合色
pH = pKHIn±1
理论上指示剂的变色范围
讨 论
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实际的指示剂变色范围
酚 酞 (pKHIn= 9.1)
pH = 8.0~9.8
甲基红 (pKHIn= 5.2)
pH = 4.4~6.2
甲基橙 (pKHIn = 3.4)
pH = 3.1~4.4
(为什么不是 2.4 ~ 4.4?)
用量不能过多,否则:
多消耗酸碱标准溶液。
终点不明显,不敏锐;
3. 指示剂的用量
(影响变色范围因素之一)
影响准确度。
指示剂的变色范围越宽越好吗?
(colour change interval)
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。
表 几种常用酸碱指示剂的变色范围
酚 酞
甲基红
滴定分析中,有时需要将pH值控制在一很窄范围内,以便达到所要求的准确度。这时单一指示剂满足不了要求,可采用混合指示剂。
4. 混合指示剂
优点
变色范围窄
变色敏锐
混合指示剂的类型
由两种指示剂混合而成
一种指示剂与一种惰性
染料混合而成
(药物分析中应用)
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混合指示剂的组成 变 色 点 酸色 碱色
pH 颜色
1份0.1%甲基黄
乙醇溶液1份
0.1%亚甲基蓝
乙醇溶液
3.25 pH 3.4 绿色 蓝紫 绿
pH 3.2 蓝紫色
1份0.1%甲酚红
钠盐水溶液
1份0.1%百里酚
蓝钠盐水溶液
8.3 pH 8.2 玫瑰红 黄 紫
pH 8.4
清晰的紫色
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Acid/Base Indicators
人眼分辨变色突跃≥ 0.2-0.5 pH
Household Acids and Bases
Soap = basic
Lemon = acidic
Coke = acidic
Vinegar = acidic
Ammonia = basic
Antacids = basic
Vitamin C = acidic
Sugar Soap = basic
Bicarb soda = basic
Tomatoes = acidic
Zixo = basic
HYDRANGEAS
Acidic Soil – produces blue hydrangeas
Basic Soil – produces pink hydrangeas
pH meter
Indicator Paper
(一)一元酸碱滴定(Mono