第四章酸碱滴定法（课件）《分析化学(邢文卫)》第3课时同步教学（ 化学工业出版社第三版）

酸碱指示剂 酸碱指示剂的变色原理 酸碱指示剂的变色范围 影响酸碱指示剂变色范围的因素 关于混合指示剂 酸碱指示剂特点： (a) 是一类有机弱酸, 在溶液pH值变化时, 可发生质子转移。 (b) 共轭酸碱对有显著不同的颜色, 常称 为酸式色, 碱式色。 酸碱指示剂特点： (a) 是一类有机弱酸, 在溶液pH值变化时, 可发生质子转移。 (b) 共轭酸碱对有显著不同的颜色, 常称 为酸式色, 碱式色。 一、酸碱指示剂的变色原理 酸碱指示剂一般是有机弱酸或有机弱碱，其酸式型体及其共轭碱式型体具有不同的颜色。当溶液 的pH值变化时，指示剂失去质子由酸式型体转变 为碱式型体，或接受质子由碱式型体转变为酸式 型体。由于这种结构上的变化，而引起颜色变化。 3 甲基橙指示剂 变色范围： 3.1--4.4 ，黄色变橙红色 偶氮结构 碱式色 醌式结构 酸式色 红 黄 4 酚酞指示剂 变色范围： 8－10 ，无色变红色 内酯结构 羧酸结构 醌式盐结构 羧酸盐式离子 （酸式色） （碱式色） 中性或酸性溶液中 碱性溶液中 浓碱溶液中 无色 红色 无色 5 酚 酞 二、 指示剂的变色范围 设一弱酸型指示剂（HIn） HIn ＋ H2O = H3O+ ＋ Inˉ （酸式色） （碱式色） 离解常数为： 溶液的pH与[HIn] /[In-] 有关 （重点内容） 变色与pH值的关系问题 7 指示剂的变色范围可用指示剂在溶液中的离解平衡来解释。现以为例进行说明。 （a） 人眼看到Inˉ（碱）色，pH ≥ pKHIn＋1 人眼看到 HIn (酸)色，pH ≤ pKHIn－1 （b ） （c ） pH = pKHIn（理论变色点） （d ） 人眼看到混合色 pH = pKHIn±1 理论上指示剂的变色范围 讨 论 8 指示剂理论变色范围 pH = p KＨＩｎ± 1 指示剂理论变色点 pH = p KＨＩｎ ，[In-] =[HIn] 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 甲基橙指示剂颜色变化 酚酞指示剂颜色变化 总结： 酸碱指示剂的变色点不一定正好位于pH=7，由指示剂的 pKHIn决定， pKHIn不同，理论变色点不同； 酸碱指示剂的变色范围： pKHIn±1（2个pH单位）； 酸碱指示剂的变色范围越窄越好，变色越敏锐； 滴定时，酸碱指示剂的用量适当少时，变色反而会更明显； 滴定次序： 无色 → 有色，浅色 → 深色 第六节 酸碱滴定基本原理及指示剂选择 一元弱酸（碱）的滴定 多元酸（碱）的滴定 强酸强碱的滴定 一、强酸强碱的滴定 强碱滴定强酸 强酸滴定强碱 H3O+ + OH- H2O+ H2O 反应完全程度高 （一）强碱滴定强酸 NaOH（0.1000mol/L）→HCl（0.1000mol/L, 20.00mL） 1 2 3 4 滴定过程中pH值的变化 滴定曲线的形状 滴定突跃 影响滴定突跃的因素和指示剂的选择 1．滴定过程中pH值的变化 （1）Vb = 0.00 mL：滴定前 （2）Vb ＜ Va： 化学计量点SP点前 0.1% 时 ，加入NaOH 19.98mL （3）Vb = Va（Sp点）： （4）Vb ＞ Va ：SP点后0.1%， 加入NaOH 20.02mL 2．滴定曲线的形状 存在滴定突跃，从不足0.1%到滴定过量0.1%，pH：4.30-9.70； 化学计量点前后pH值变化缓慢； 滴定突跃后， 酸→碱 ⊿pH=5.4 选择指示剂：滴定突跃范围为依据； 滴定突跃范围的大小与C有关。 滴定突跃与溶液的 浓度有关（如图）： 浓度大，滴定突跃大； 浓度小，滴定突跃小。 0.01M: pH 5.3~8.7 0.1M： pH 4.3~9.7 1M: pH 3.3~10.7 （酸碱浓度变化10倍，突跃变化2个 pH单位） 浓度大小与 指示剂选择 18 3．滴定突跃 滴定突跃：化学计量点前后0.1% 的变化引起pH值突然改变的现象 滴定突跃范围：化学计量点前后±0.1%相对误差范围内溶液的pH的变化范围 用途：利用滴定突跃指示终点 指示剂的变色范围要落在滴定曲线上的突跃范围内。 4．影响滴定