3.1酸碱指示剂（课件）-《分析化学》同步教学（高教版）

酸碱指示剂 1 气体指示智能标签 滴定分析中判断终点有两类方法，即指示剂法和电位滴定法。 酸碱滴定法：是以酸碱反应为基础的滴定分析方法。酸碱滴定中是利用酸碱指示剂颜色的突然变化来指示滴定终点。酸碱指示剂一般是有机弱酸或弱碱，当溶液的pH改变时，指示剂由于结构的改变而发生颜色的改变，从而指示实验的终点。 酚酞 （PP） 单色指示剂 1 酸碱指示剂的变色原理和变色范围 酸碱指示剂 双色指示剂 pH 3.1 3.4 4.4 甲基橙(MO) 醌式双极离子 红色（酸式色） 偶氮式结构 黄色（碱式色） pKa 3.4 [H+] [OH-] 1 酸碱指示剂的变色原理和变色范围 酸碱指示剂 酸碱指示剂的变色是与溶液的pH有关。是否溶液pH稍有变化或任意改变，都能引起指示剂的颜色变化呢？ 1 酸碱指示剂的变色原理和变色范围 酸碱指示剂 并不是溶液pH稍有变化或任意改变，都能引起指示剂的颜色变化，因此，必须了解指示剂的颜色变化与溶液pH变化之间的数量关系。现以弱酸型指示剂为例讨论酸碱指示剂变色的pH范围。 例如： 式中，KHIn为指示剂的离解平衡常数，在一定温度下为常数。 HIn H++In- 1 酸碱指示剂的变色原理和变色范围 酸碱指示剂 pH = pKHIn - lg [HIn]与[In-]的比值，仅决定于溶液中pH。当溶液pH发生改变时， [HIn]与[In-]的比值也随之改变，从而使溶液呈现不同的颜色。 对上式两端同时取负对数，即得： 1 酸碱指示剂的变色原理和变色范围 酸碱指示剂 当[HIn] / [ In-]的比值大于或等于10，溶液pH ≤ pKHIn-1，此时溶液只显指示剂酸式结构的颜色。 当[HIn] / [ In-]的比值小于或等于1/10，溶液pH ≥ pKHIn+1，此时溶液只显指示剂碱式结构的颜色。 当溶液中[HIn] / [ In-]为1时，看到的是酸式色与碱式色的混合色，此时溶液的pH = pKHIn ，即称为指示剂的理论变色点。 由此可见，溶液的pH在pKHIn-1到pKHIn+1之间变化时，人眼才能看到指示剂的颜色变化，即此范围称为指示剂的变色范围，用pH = pKHIn±1 表示。 1 酸碱指示剂的变色原理和变色范围 酸碱指示剂 在一定温度下不同指示剂的pKHIn不同，所以各指示剂的变色范围也不同。 根据理论推算，其为两个pH单位。 但实验测得的指示剂的变色范围并不都是两个pH单位，而是略有上下，一般情况下，变色范围不小于1个pH单位，也不大于2个pH单位。 这是由于人的眼睛对各种颜色的敏感程度不一样，加上两种颜色相互掩盖，所以实际变色范围与理论值存在有一定差别。 1 酸碱指示剂的变色原理和变色范围 酸碱指示剂 注：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。 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 1 酸碱指示剂的变色原理和变色范围 酸碱指示剂 指示剂 变色范围 （pH ） 颜色 pKHIn 浓 度 用量/（滴 /10ml溶液） 酸色 碱色 百里酚蓝 甲基黄 甲基橙 溴酚蓝 溴甲酚绿 甲基红 溴百里酚蓝 中性红 酚红 酚酞 百里酚酞 1.2～2.8 2.9～4.0 3.1～4.4 3.0～4.6 3.8～5.4 4.4～6.2 6.2～7.6 6.8～8.0 6.7～8.4 8.0～10 9.4～0.6 红 黄 红 黄 红 黄 黄 紫 黄 蓝 红 黄 黄 蓝 红 黄橙 黄 红 无 红 无 蓝 1.65 3.25 3.45 4.10 4.90 5.10 7.30 7.40 8.00 9.10 10.0 0.1%的20%乙醇溶液 0.1%的90%乙醇溶液 0.05%的水溶液 0.1%的+20%乙醇溶液或其钠盐的水溶液 0.1%的乙醇溶液 0.1%的60%乙醇溶液或其钠盐的水溶液 0.1%的20%乙醇溶液或其钠盐的水溶液 0.1%的60%乙醇溶液 0.1%的60%乙醇溶液或其钠盐的水溶液 0.5%的90%乙醇溶液 0.1%的90%乙醇溶液 1～2 1 1 1 1 1 1 1 1 1～3 1～2 几种常用的酸碱指示剂 1 酸碱指示剂的变色原理和变色范围 酸碱指示剂 1. 温度 指示剂的变色范围与KHIn有关，KHIn与温度有关，温度的改变，指