酸碱滴定类型及指示剂的选择

5.4 酸碱滴定类型及指示剂的选择5.4.1 强酸强碱相互滴定一、反应产物及指示剂产物是水，化学计量点pH＝7.00，指示剂可选用：甲基橙（pH=3.1～3.4），甲基红(pH=4.4～6.2）， 酚酞（pH=8.0～10.0）等 二、NaOH滴定HCl • 以0.1000mol/L NaOH滴定20.00mL 0.1000 mol/L HCl为例讨论强酸强碱相互滴定的滴定曲线和指示剂选择• 按以下七个部分进行来讨论：1、滴定前溶液的酸度等于HCl的原始浓度 [H+]=0.1000mol/L pH=1.00 2、滴定开始至化学计量点前溶液的酸度取决于剩余HCl的浓度，例如当滴入NaOH溶液18.00mL时： 即pH＝2.282、滴定开始至化学计量点前(续)当滴入NaOH溶液19.98mL时,剩余 HCl的浓度为:3. 化学计量点时滴入NaOH 20.00mL时，有：[H+]=[OH－]=1.00×10-7mol/L pH =7.004. 化学计量点后溶液的碱度取决于过量的NaOH体积，例如滴入 NaOH 20.02mL（过量了0.02 ml ）时，有： 同样的，可以计算出滴入不同体积的NaOH溶 液的pH值，计算结果列于下表：pOH＝4.30pH＝14－4.30＝9.70表 加入体积积(mL)中和百分数过过量体积积(mL)pH值值0.000.00 1.00 18.0090.00 2.2819.8099.00 3.30 19.9899.90剩余0.02 4.31A20.00100.0 7.0020.02100.10.029.70B 20.20101.00.2010.7022.00110.02.0011.70 40.00200.020.0012.50用0.1000 mol/L NaOH 滴定20.00mL 0.1000 mol/L HCl的数据计算结果列表 滴定突跃5、滴定曲线（1）• 以NaOH的加入量或中和百分数为横坐标，以pH 值为纵坐标来绘制曲线，就得到酸碱滴定曲线（如图所示）续上• 从滴定开始到加入 19.80 mL时，溶液pH 值只改变2.3个单位 • 再加入0.18 mL，pH 就改变了1个单位，变 化速度加快了 • 再滴入0.02mL（约半 滴），正好是化学计 量点（此时共加入 20.00mL），此时pH 迅速升至7.0。

再滴入 0.02mL，pH值为9.70 此后过量的加入所 引起的pH变化又越来 越小 续上• 由此可见，在化学 计量点前后，从剩 余0.02mL HCl到过 量0.02mL NaOH， 即滴定由不足0.1％ 到过量0.1%，溶液 的pH值由4.30升至 9.70，变化近5.4个 单位，形成滴定曲 线的“突跃”部分指 示剂的选择主要就 以此为依据6、强酸强碱相互滴定的指示剂显然，最理想的指示剂应该恰好在化学计量点上变色而实际上酸碱指示剂的选择原则是:指示剂的变色范围落在或者部分落在滴定曲线的 pH 突跃范围之内 续1• 在以0.1000 mol/L NaOH 滴定20.00mL 0.1000 mol/L HCl 时：• 凡在pH 4.30～9.70 以内变色的指示剂，都可以保证测定有足够的准确度如甲基红，酚酞等续2• 如果改用0.1000mol/L HCl滴定0.1000mol/L NaOH ，滴定曲线形状与右图相同，但位置相反• 指示剂仍选甲基红，甲基橙6、强酸强碱相互滴定的指示剂（续3 ）酸碱互滴，一般可以根据滴定至化 学计量点时溶液的 pH 值来选择指示剂，则：• 当滴定至化学计量点时，溶液的 pH 值呈碱性，可以选择酚酞；• 当滴定至化学计量点时，溶液的 pH 值呈酸性，可以选择甲基橙。

7、影响滴定曲线突跃大小的因素强酸强碱相互滴定，其滴定曲线突跃的大小与溶液的浓度和强度有关，不同浓度的NaOH和HCl的滴定曲线如右图所示酸碱浓度增大10倍，突跃部分pH值变化范围增加约2个单位而浓度小了，突跃也小了，则指示剂的选择也就会受到限制。