第四章酸碱滴定法（课件）《分析化学(邢文卫)》第四课时（ 化学工业出版社第三版）

Analytical Chemistry 分析化学 两种指示方法： 1. 指示剂法：利用指示剂在某一固定条件(如某一pH范围，某一pM范围 等)时变色来指示终点。 2. 电位滴定法：通过测量两个电极的电位差，根据电位差的突变来确定 终点。 酸碱指示剂（ Indicator） 酸碱指示剂（Indicator） 一般是有机弱酸或弱碱， 其酸式与共轭碱式 具有不同颜色。溶液pH改变时，指示剂失质子由酸式转变为碱式，或 得质子由碱式转变为酸式，分子结构改变， 引起了颜色变化。 HIn = In- + H+ 例：酚酞（Phenolpthalein ，PP）为一二元弱酸： − H2 O C O H+ C OH COOH 一. 酸碱指示剂的变色原理 C OH COO 红色离子 无色分子 无色分子 C O + H2 O OH − OH OH OH OH OH OH 无色分子 无色离子 红色离子 无色离子 pH<8 无色； 8~10 由无色→红色； pH>10 红色 O O 醌式 + H+ + H2O C 了厂COO 当pH再升高，再给出第一个H+发生结构的改变，成为具有共轭体系醌式 结构的红色离子。 H2 In H+ HIn H+ In 羧式盐 OH − − OH − 2− 强碱 一. 酸碱指示剂的变色原理 无色离子 红色离子 C OH 了厂COO 升高pH OH OH 又如： 甲基橙（Methyl Orange ，MO）是一种有机弱碱 黄色分子 获得H + 变成 红色离子 N(CH3)2 +H N(CH3)2 NaO3S N N H NaO3S N N 一. 酸碱指示剂的变色原理 用 HIn 来表示指示剂通式： HIn + H2 O H3 O + In 酸色 碱式颜色 指示剂常数： KHIn = [ ] [In− ] = KHIn [HIn] [H+ ] − ] n HIn + ][I [ H 显然指示剂的颜色转变依赖于[In]与[HIn]的比值。 二. 指示剂的变色范围 + − 当[[ > 10，看到碱色， n] > 10，pH > pKHIn + 1 当[[ < 1 ，看到酸色， n] < 1 ，pH < pKHIn −1 0 1 [H KH 0 1 ] ] n − HI In [H KH ] ] n − HI In Ka = [ ]，[[ = n] − [H KH ] ] n − HI In ] n n I I [ H +] [ H 身决定的，对于某给定的指示剂，它是个常数。 二. 指示剂的变色范围 和[H+]。KHIn 是由指示剂本 的大小取决于KHIn 从上式可以看出， [In− ] [HIn] 当 =10时，在In-颜色中勉强看出HIn的颜色 [HIn] [H+ ]2 = KHIn lg[H+ ]2 = lg KHIn −1 pH2 = pKHIn +1 由此可看出：当pH值由pH1逐渐上升到pH2时，溶液的颜色由酸型色 逐渐变为碱色，而pH1与pH2相差2个pH。 = 时，在HIn颜色中勉强看出In-的颜色 lg[H+ ]1 = lg KHIn + 1 1 [H+ ]1 = 10KHIn pH1 = pKHIn − [In− ] [HIn] = KHIn [H+ ]1 [In− ] 当 当[[ = 1，pH = pKHIn，为指示剂的理论变色点。 从上面推算得出，指示剂的变色范围为2 pH单位。 但是从表4-3，列出的指示剂的实际的变色范围并不是这样。例如： 甲基橙 3.1～4.4 1.3pH 3.4 甲基红 4.4～6.2 1.8pH 5.0 原因：人眼对各种颜色的敏感程度不同。 ] ] HIn In− 例：甲基橙 pKHIn=3.4 理论变色范围2.4～4.4 而实际变色范围3.1～4.4 这是因为人眼对红色较对黄色敏感的缘故。当黄色>10倍红色时，才看不到