第四章 酸碱滴定法（2）（课件）- 《分析化学》同步教学（北京理工版）

（Acid-base Titration) . 酸碱质子理论 . 酸碱溶液中各型体的分布 . 酸碱指示剂 . 酸碱滴定法的基本原理和应用 . 酸碱标准溶液的配制和标定 第四章 酸碱滴定法 >酸碱指示剂的作用原理 >酸碱指示剂变色的pH范围 >混合指示剂 三、酸碱指示剂 酸碱指示剂的作用原理： 酸碱指示剂一般为有机弱酸或弱碱，其共轭 酸碱具有不同的结构且颜色不同。当溶液中的pH 值改变时，因共轭酸碱相互发生转变而发生颜色 的改变。 在酸碱滴定中一般是利用酸碱指示剂颜色的 突变来指示滴定终点。各种酸碱指示剂都有一定 的变色范围。 例：甲基橙；酚酞 (一)酸碱指示剂的作用原理 甲基橙： 偶氮类，变色范围：4.4～3.1。 酸滴碱时用作指示剂。 终点:黄色→橙色。 酚酞： 三苯甲烷类，变色范围:8.2～10.0。 碱滴酸时用作指示剂。 终点: 无色→红色。 甲基橙： (1) 有机弱碱 (2) 双色指示剂 (3) 变色范围在酸性区 (4) 酸滴碱时用作指示剂 酚酞： (1) 有机弱酸 (2) 单色指示剂 (3) 变色范围在碱性区 (4) 碱滴酸时用作指示剂 以HIn表示弱酸型指示剂，在溶液中的平衡过程： HIn H + + In - KHIn-指示剂常数， 在一定温度下为常数。 KHIn一定， [H+]决定比值大小，影响溶液颜色 KHIn = [ ]= Ka − n] = [ ] ] (二）酸碱指示剂变色的pH范围 碱式体 酸式体 2. [In-]/[HIn]≥10, 或 pH ≥ pKHIn+1 → 碱式色 或 pKHIn –1 ≤ pH ≤ pKHIn+1 → 混合色 酸碱指示剂理论变色范围： pH = pKHIn ±1 酸碱指示剂理论变色点： pH = pKHIn，[In-]=[HIn] 各指示剂的离解常数不同,颜色变化的pH范围不同。 n] = ] ] 1. [In-]/[HIn]≤1/10, 或 pH ≤ pKHIn- 1 3. 1/10 ≤ [In-]/[HIn] ≤10 → 酸式色 讨论： 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 0 2 4 6 8 甲基橙指示剂的变色范围示意图 pH In 0.1 < < 10 理论变色范围 分布系数 HIn 例： pKa 理论范围 实际范围 甲基橙 3.4 2.4~4.4 3.1~4.4 甲基红 5.1 4.1~6.1 4.4~6.2 酚酞 9.1 8.1~10.1 8.0~10.0 百里酚酞 10.0 9.0~11.0 9.4~10.6 " 注意：实际与理论的变色范围有差别，深色比浅色 灵敏，指示剂的变色范围越窄，指示变色越敏锐。 pKHIn （1）指示剂的变色范围在二个pH单位以内； （2）酸碱指示剂的变色范围取决于指示剂常数KHIn； 变色间隔在KHIn 两侧分布不一定对称； （3）各种指示剂在变色范围内显示出过渡色； （4）中间色间隔越小越好； （5）指示剂加入量会影响测定结果。 一般以少量为宜，量多时会消耗滴定剂。 讨论： pH 甲基红（4.4~6.2） 溴甲酚绿 溴（3甲.8~酚5. ）- 甲基红 表4-2 指示剂与染料混合 两种指示剂混合 （三）混合指示剂 例：溴甲酚绿-甲基红（5.1） 0 2 4 6 8 作用原理: 颜色互补 分类: 四、酸碱滴定法的基本原理 在酸碱滴定法中，为选择合适的指示剂以确定 滴定终点，需了解酸碱滴定过程中[H+]的变化规 律。 溶液的pH值为酸碱滴定过程中的特征变量。 酸碱滴定曲线： 用于描述在酸碱滴定过程中随标准溶液的不断加 入，溶液pH值的变化过程。 酸碱滴定： 一元酸碱滴定 多元酸碱滴定 混合酸碱滴定 酸碱滴定应考虑的问题： . 滴定能否准确进行 . 滴定过程中pH的变化规律 . 怎样选择合适的指示剂 1.强碱滴定强酸 NaOH（0.1000mol/L）→HCl（0.1000mol/L, 20.00mL） 1）滴定过程中pH值的变化 2）滴定曲线的形状 3）滴定突跃 4）影响滴定突跃的因素和指示剂的选择 （一）一元酸碱的滴定 1）滴定过程中pH值的变化 (1)滴定前，未加入滴定剂(NaOH)时： 0.1000 mol · L-1 HCl溶液： [H+]= 0.1000 mol · L-1 pH = 1.00 1.强碱滴定强酸 (2)化学计量点前，加入滴定剂