第五章 酸碱滴定法 （课件）- 《分析化学》同步教学（中国中医药出版社）

1 第五章 酸碱滴定法 ◆学习目的⊙ ◆知识要求⊙ ◆能力要求⊙ 2 ◆学习目的 通过学习各种滴定分析方法特点、原理及条件等有关知识和操作技能，达到会正确选择溶剂、指示剂、滴定条件及其滴定方式的目的。从学习滴定突跃中，培养学生树立“量变到质变”的辨证唯物主义科学观，加深对“准确量” 的深刻认识，为学习后续药物分析、药品质量检测技术等专业课程和应用药典打下坚实的基础。 3 ◆知识要求 1.掌握常用几种滴定分析方法的原理与应用范围 2.掌握常用几种滴定分析方法的条件 3.掌握常用几种滴定分析方法指示剂的选择 4.了解滴定突跃与滴定突跃范围的概念 5.熟悉条件电位、条件平衡常数、酸效应系数、最低pH、最佳酸度条件的计算 4 能力要求 1.熟练掌握常用滴定分析方法滴定液的配制与标定 2.熟练掌握用直接法、返滴定法和置换滴定法测定试样的含量 3.熟练掌握滴定分析方法的各类计算。 5 滴定分析法一直是中国药典原料药分析的首选方法。根据滴定反应的类型可以分为酸碱滴定法、氧化还原滴定法、配位滴定法和沉淀滴定法。 6 第一节 酸碱滴定法 酸碱滴定法是以酸碱反应为基础的滴定分析方法。本方法操作简便、准确度高，属于化学分析经典分析法之一，可用于直接测定酸碱性物质和间接测定能与酸碱间接反应的物质含量。其本节知识与能力要求如下： 7 ◆知识要求 1．熟练掌握酸碱指示剂的选择原则和常用酸碱指示剂的使用，强酸与强碱相互滴定、一元弱酸（碱）滴定和非水溶剂的性质以及碱滴定法的基本原理、滴定条件和有机酸的氢卤酸盐的应用。 2．熟悉理解酸碱指示剂的变色原理、变色范围和多元酸（碱）的滴定条件及指示剂的选择。理解返滴定法和测定混合碱含量的原理，非水酸碱滴定法测定有机酸的碱金属盐的原理。 3．了解混合指示剂作用原理，非水溶剂的分类、非水酸碱滴定法和酸碱间接滴定法的应用。 8 ◆能力要求 熟练掌握酸碱滴定液的配制、标定，直接法测定酸碱物质含量的操作技能和非水滴定的操作技术，以及含量计算；学会判断酸碱滴定终点和对结果准确度的评价。 9 第一节 酸碱滴定法 一、 酸碱指示剂 （一）指示剂的变色原理和变色范围 一般是有机弱酸或有机弱碱，这些弱酸和弱碱与其共轭酸碱对由于结构不同，而具有不同的颜色，当溶液的pH改变时，酸碱指示剂失去或获得质子后，其结构发生变化，而引起颜色的变化。 10 一、 酸碱指示剂 1.酸碱指示剂的变色原理： a．弱的有机酸碱 b．酸式体和碱式体颜色明显不同→可以相互转变 c．溶液pH变化→指示剂结构改变→指示剂颜色变化→指示终点 11 一、 酸碱指示剂 常用酸碱指示剂的变色原理（以酚酞指示剂为例） 12 一、 酸碱指示剂 课堂互动 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？ 13 一、 酸碱指示剂 课堂活动 请一位同学在装有HCl溶液的小烧杯中，滴加1滴酚酞指示剂显无色，再向该烧杯中滴加NaOH溶液数滴，溶液颜色显红色，再继续滴加NaOH溶液观察溶液的颜色变化，以此说明酚酞指示剂颜色变化与溶液pH的关系？ 14 一、 酸碱指示剂 从上述实践可知，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。 15 一、 酸碱指示剂 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。 16 一、 酸碱指示剂 对上式两端同时取负对数，即得： 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。 17 一、 酸碱指示剂 ①当[HIn]/[ In-]的比值在大于或等于10，溶液pH≤pKHIn-1,此时溶液只显指示剂酸式结构的颜色； ②当[HIn]/[ In-]的比值在小于或等于1/10，溶液pH≥pKHIn+1，此时溶液只显指示剂碱式结构的颜色; ③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。 18 课堂互动 第一节概 述 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，这是由于人的眼睛对各种颜色的敏