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

第四章 酸碱滴定法 学习目标 1. 掌握酸碱滴定分析方法的原理、酸碱滴定分析方法的条件与应用范围；掌握溶剂的均化效应和区分效应，非水酸碱滴定分析方法的原理；酸碱滴定分析方法的条件与应用范围 2. 掌握酸碱滴定分析方法指示剂的选择 3. 了解滴定突跃与滴定突跃范围的概念 一、酸碱滴定法的定义 第一节 酸碱滴定法概述 定义：酸碱滴定法是以酸碱反应为基础的滴定分析方法。 测定对象：可用于直接测定酸、碱性物质，间接测定能与酸、碱反应的待测物含量。 酸——凡能给出质子的物质。 碱——凡能接受质子的物质。 二、酸碱的定义（质子理论） 酸给出质子后变为碱，碱接受质子后变为酸。所以质子酸、碱是相互依存的，又是可以相互转化的。 这种在质子上的对应关系叫做酸碱共轭关系。 如： HCO3－既为酸，也为碱 （两性） 如： H2O 中性分子，既可为酸，也可为碱 1）具有共轭性 2）具有相对性 3）具有广泛性 ★ 酸与碱的特点 ★ 酸与碱的关系 ★ 三、酸碱滴定法的实质 H+ ＋ B- ＝ HB 酸碱反应的实质： 是酸与碱之间的质子传递，即酸与碱之间的质子（H+）转移的过程，也是两对共轭酸碱对共同作用的结果。 酸碱滴定法的实质： 滴定过程中，滴定液与待测物之间发生了质子传递。 第二节 酸碱指示剂 1. 指示剂本身是弱有机酸或有机弱碱，如酚酞指示剂(有机弱酸) 一、酸碱指示剂的特点 2. 指示剂的酸式体和碱式体颜色明显不同。 HIn H+ + In- （酸） （碱） 二、酸碱指示剂的变色原理 酚酞(有机弱酸)的变色原理： 当往溶液中加酸时，PH降低，平衡左移，酚酞主要以酸式结构存在颜色为酸式色（无色）； 当往溶液中加碱时，PH升高，平衡右移，酚酞主要以碱式结构存在，颜色为碱式色（红色）。 酚酞遇碱变红色 永州职业技术学院王文渊 2024/1/2 7 注意理解两点：1、分析化学是一种方法学，研究方法、技术及其理论。2、应用这些方法与理论对物质的组成与结构进行分析，并表征物质作用过程的动态行为。 甲基橙(有机弱碱)的变色原理： 当往溶液中加酸，PH降低，平衡右移，甲基橙主要以酸式结构存在，颜色为红色（酸式色）； 当往溶液中加碱，PH升高，平衡左移，酚酞主要以碱式结构存在，颜色为黄色（碱式色）。 酸 碱 水 【总结】溶液PH改变，指示剂结构改变，从而导致颜色改变。 三、指示剂的变色范围 引起酸碱指示剂发生颜色改变有效pH范围叫做指示剂的变色范围。 不同的指示剂，其酸碱式颜色不同。不同的指示剂电离程度不同，所以变色所需要的pH环境不同。 3、当0.1 <[In-] / [HIn] < 10， pKHIn-1 ≤ pH ≤ pKHIn+1， 1、当[In-] / [HIn] > 10, 即pH ≤ pKHIn-1，看到 In- 色 一般说来，当两种颜色的浓度相差10倍或10倍以上时，人眼才能看到较浓的那种颜色。 看到的是两者的混合色。 2、当[In-] / [HIn] < 0.1,即pH ≥ pKHIn+1，看到 HIn 色 【结论】指示剂变色的实际pH范围为： pH = pKa ±1 3.1 4.4 3.4 4.4 6.2 5.2 8.0 10.0 9.1 甲基橙 甲基红 酚酞 常用指示剂的变色范围 四、影响酸碱指示剂变色的因素 用量（原则：宜少不宜多, 看清颜色即可2~3滴） 温度（原则：影响Ka , 变色范围PKa±1） 溶剂（原则：影响Ka， 一般用水做溶剂） 滴定程序（原则：按指示剂的颜色由浅到深的变化过程） 甲基橙 酚酞 PH=7 适合酸滴碱 适合碱滴酸 指示剂本身的 电离平衡常数 温度和溶剂 五、混合指示剂 原理： 颜色的叠加与互补 优点：变色敏锐；变色范围窄。 两种指示剂混合 指示剂与惰性染料混合 甲基红 溴甲酚绿 溴甲酚绿—甲基红 混合指示剂 其突跃范围窄或者没有合适的单指示剂可以指示其滴定终点 第三节 酸碱滴定的类型与滴定曲线 酸碱滴定的终点通常是凭借指示剂的颜色变化来判断，而指示剂的颜色变化与溶液的PH值有关。因此要判断待测物质是否被准确滴定，以及如何选择合适的指示剂就必须了解滴定过程中溶液的PH值的变化。 一、酸碱滴定曲线与滴定的基本类型 酸碱滴定过程中，溶液的PH值随滴定液加入量的变化而变化的曲线叫滴定曲线。 不同的酸碱滴定，由于滴定过程中溶液PH值的变化不同，故滴定曲线的形状不同。 酸碱滴定的基本类型有： ● 强