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

酸碱指示剂 1 目录 CONTENTS 指示剂的变色原理 指示剂的变色范围 影响指示剂变色范围的因素 混合指示剂 2 酸碱值试剂 酸碱指示剂的变色原理 一、 指示剂的变色原理 ●酸 碱指示剂的本质 在某一特定pH区间，随介质酸度条件的改变而发生颜色变化的物质，其本质上是有机弱酸或有机弱碱。 酸碱指示剂的变色原理 4 两个特征： 1、弱电解质 2、分子和离子呈现不同颜色。 以酚酞为例: HIn ⇌ H+ + In- 无色 红色 强酸性溶液中，平衡左移: [HIn] ＞[In-] 无色 强碱性溶液中，平衡右移: [HIn] ＜[In-] 红色 ● 酸碱指示剂特征 酸碱指示剂的变色原理 5 ● 指示剂的变色原理 碱性溶液中，平衡右移: [HIn] ＜[In-] 呈碱式色 酸性溶液中，平衡左移: [HIn] ＞[In-] 呈酸式色 指示剂的变色原理: 由于指示剂的酸式与共轭碱式具有不同的颜色。当溶液的pH改变时，酸碱指示剂获得或失去质子后，发生结构的改变而引起颜色的变化。 HIn H+ + In- 酸碱指示剂的变色原理 6 H+ OH- 如甲基橙指示剂（有机弱碱 ）： 当溶液中[H+]增大时，平衡左移，甲基橙主要以酸式结构存在，溶液呈红色； 当溶液中[H+]降低，[OH-]增大时，平衡右移，甲基橙主要以碱式结构存在，溶液呈黄色。 酸碱指示剂的变色原理 7 比值发生变化，溶液的颜色也随之发生变化。 1. 指示剂的电离 碱式色 酸式色 电离平衡常数： 则有： 二、 酸碱指示剂变色范围 酸碱指示剂的变色原理 8 2、当[In-] / [HIn] < 0.1,即pH ≥ pKHIn+1，看到 HIn 色 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。 酸碱指示剂的变色原理 9 2. 酸碱指示剂变色范围 定义：酸碱指示剂发生颜色改变（人眼能够看出）的pH范围。 表达式：pH = pKa ±1 说明： ①指示剂的变色范围越窄越好。 ②当pH = pKa时，[HIn] = [In-]，混合色为理论变色点。 ③根据变色点的大小不同，指示剂分酸式和碱式。 ④理论范围和实测范围不一定相同。 酸碱指示剂的变色原理 10 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 不同的酸碱指示剂变色范围 酸碱指示剂的变色原理 11 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 三、 混合指示剂 优点：比单一指示剂的突跃范围更窄 酸碱指示剂的变色原理 12 四、 影响指示剂变色范围的因素 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 酸碱指示剂的变色原理 13 THANK YOU $$