《《分析化学》-酸碱滴定基本原理教学课件(衔接高职部分)(精)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《分析化学》-酸碱滴定基本原理教学课件(衔接高职部分)(精)（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,分析化学（高职）教学课件 酸碱滴定基本原理,主要内容,酸碱滴定基本原理 1 强碱滴强酸 2 强酸滴强碱 3 强碱滴弱酸 4 强酸滴弱碱,教学目标 1、熟悉常见类型的酸碱中滴定过程中pH值的变化规律 2、了解滴定pH值的突跃范围的意义及影响pH值的突跃的因素 3、掌握强酸碱滴定化学计量点pH值的计算，会选择指示剂 重点与难点 1、酸碱滴定过程中pH值的变化规律 2、pH值的突跃范围的意义及影响pH值的突跃的因素 3、强酸碱滴定化学计量点pH值的计算，指示剂选择的原则,滴定要点确定 （1）被测定物质是否能被准确滴定； （2）滴定过程中溶液pH值的变化情况； （3）选择合适的指示剂，使其在化学计量
2、点(sp)附近变色来确定滴定终点(ep)。,滴定实验方案设计应考虑的问题,滴定曲线,定义： 加入的酸（碱）的量或滴定分数（）为横坐标，相应溶液的pH值为纵坐标所绘的曲线。 绘制方法： 滴定曲线计算的四个阶段： （1）滴定开始前 （2）滴定开始至化学计量点前 （3）化学计量点 （4）化学计量点后,0.1000 mol/L NaOH 溶液滴定 20.00 ml 0.1000 mol/L HCl溶液,滴定曲线： （1）滴定前 （2）滴定至Sp前（-0.1%） （3） Sp时 （4） Sp后 （+0.1%） 要求滴定误差不要超过0.1%,一、强碱滴定强酸,当滴加的NaOH的体积依次为下列体积时，求溶液
3、中的pH,VNaOH=0.00mL VNaOH=19.98 mL VNaOH=20.00 mL VNaOH=20.02 mL,HCl,NaCl、 HCl,NaCl,NaCl、NaOH,pH=1.00,pH=4.30,pH=7.00,pH=9.70,0.1000mol/L NaOH溶液,a. 滴定前 加入滴定剂 (NaOH) 体积为 0.00 ml时： 0.1000 mol/L 盐酸溶液： pH=1.00,b.滴定开始至化学计量点(sp)前 溶液的pH值由滴定剩余的HCl浓度决定,H+=,加入滴定剂体积为 18.00 ml时： H+ = 0.1000(20.00-18.00) / (20.00+
4、18.00) = 5.3 10-3 mol/L 溶液 pH=2.28,加入滴定剂体积为 19.98 ml时(RE= -0.10%): (离化学计量点差约半滴) H+ = 0.1000 (20.00 - 19.98) / (20.00+19.98) = 5.0 10-5 mol/L 溶液pH=4.30,化学计量点(Sp)， 即加入滴定剂体积为 20.00 mL, 反应完全，H+ = 10-7 mol/L , 溶液 pH=7.00,d. 化学计量点后,加入20.02 mL(反应100.1，0.1误差) OH- = nNaOH/ V= ( 0.1000 0.02 ) / ( 20.00+20.02
5、) = 5.0 10-5 mol / L pH = 9.70,OH-=,此时NaOH过量，溶液pH值由加入的NaOH量决定,加入20.20 mL(反应101.0) pH=10.70,0.1000 molL-1 NaOH 滴定20.00 mL 0.1000 molL-1 HCl数据表,0.1000 molL-1 NaOH 滴定20.00 mL 0.1000 molL-1 HCl,滴定突跃： 化学计量点前后滴定反应百分数0.1% (0.1相对误差)的变化引起pH值突然变化的现象,sp+0.1% sp-0.1%,用途：利用滴定突跃指示终点,指示剂选择原则： 指示剂变色点pH值处于滴定突跃范围内 （指
6、示剂变色范围部分或全部落在滴定突跃范围内）,0.1000 molL-1 NaOH 滴定20.00 mL 0.1000 molL-1 HCl,2010-3,分析化学（2010),CYJ 15,可以选用的指示剂 4.3-9.7： 甲基橙（3.14.4） 甲基红（4.46.2） 酚酞 （8.09.6）,对于强酸强碱滴定，由于H和OH全部离解，滴定突跃只与溶液的浓度有关。 影响因素：浓度C C，突跃范围pH，可选指示剂多 例：C10倍， pH2个单位,影响滴定突跃的因素,浓度对滴定突跃的影响,pH 12 10 8 6 4 2,10.7 9.7 8.7 7.0 5.3 4.3 3.3,0.01molL-
7、 0.1molL-1 1molL-1,浓度增大10倍， 突跃增加2个pH单位。,5.38.7,4.39.7,3.310.7,甲基橙（3.14.4） 甲基红（4.46.2） 酚酞（8.09.6）,1.0 mol/L NaOH1.0 mol/L HCl pH=3.310.7 选择甲基橙，甲基红，酚酞 0.1mol/Ll NaOH0.1mol/L HCl pH=4.39.7 选择甲基红，酚酞，甲基橙 0.01mol/L NaOH0.01mol/L HCl pH=5.38.7 选择甲基红，酚酞,当滴加的HCl的体积依次为下列体积时，求溶液中的pH,VHCl=0.00mL VHCl=19.98 mL V
8、HCl=20.00 mL VHCL=20.02 mL,NaOH,NaCl、NaOH,NaCl,NaCl、 HCl,pH=13.00,pH=9.70,pH=7.00,pH=4.30,二、强酸滴定强碱,0.1000mol/L HCl溶液,用0.1000 mol.L-1 HCl滴定 20.00 mL 0.1000 mol.L-1 NaOH的滴定曲线,滴定曲线特点： 1.与强碱滴定强酸相比， 滴定曲线形状相同，方向 相反，二者呈中心对称 2.化学计量点和滴定突跃 相同 3.指示剂的选择相同,三、强碱滴定一元弱酸 这一类型的基本反应为： OH- HB H2OB 滴定产物为被滴弱酸的共轭碱B，因此化学计量
9、点时溶液呈弱碱性。,0.1000mol/L NaOH溶液,当滴加的NaOH的体积依次为下列体积时，求溶液中的pH,V=0.00mL V=19.98 mL V=20.00 mL V=20.02 mL,HAc,NaAc、 HAc,NaAc,NaAc、NaOH,pH=?,pH=?,pH=?,pH=?,1.滴定曲线 以0.1000 molL-1 NaOH 滴定20.00 mL 0.1000 molL-1 HAc为例， 计算滴定过程溶液pH值的变化情况。 同样由pH值对滴定剂加入量绘出滴定曲线、讨论影响滴定突跃的因素和指示剂的选择 1)滴定前 0.1000 molL-1 HAc，cKa 20Kw, c/
10、Ka500 H =1.310-3 (molL-1 ) pH=2.87,2)滴定开始至sp前： 滴定开始后，由于NaOH不断加入，溶液形成HAcNaAc缓冲溶液体系， pH=pKa-lg 即 H+ = Ka cHAc / cAc-,加入滴定剂体积 19.98 mL时(RE=-0.10%): cHAc =0.02 0.1000/(20.00+19.98)=5.00 10-5 mol/L cAc=19.98 0.1000/(20.00+19.98)=5.00 10-2 mol/L H+ = Ka ca / cb = 10-4.74 5.0010-5/(5.00 10-2) =1.82 10-8 溶液
11、 pH=7.74,cb=20.00 0.1000/(20.00+20.00)=5.00 10-2 mol/L, 此时溶液呈碱性，需要用 进行计算 = 14.00-4.74 = 9.26 OH-= = (5.00 10-2 10-9.26 )1/2 = 5.2410-6 溶液 pOH=5.28, pH=14.00-5.28=8.72,3)化学计量点sp时，溶液中产物为NaAc，,4）化学计量点后,加入滴定剂体积 20.02 mL,此时NaOH过量，强碱弱碱混合，溶液pH值由加入的NaOH量决定. OH-=(0.1000 0.02)/(20.00+20.02)=5.010-5 pOH=4.30,
12、pH=14.00-4.30=9.70,0.1000 molL-1 NaOH 滴定20.00 mL 0.1000 molL-1 HAc,0 1 2,pH,HA c Ac- Ac-+OH-,突跃,9.7 8.7 7.7 4.3,HAc,HCl,滴定曲线的特点 起始的pH值高很多(1.00-2.87) ； 2) 随着滴定的进行，NaAc浓度不断增大，HAcNaAc缓冲体系的缓冲能力增强，曲线上升平缓，sp附近，缓冲作用大为减弱，曲线斜率快速增大； 3) 滴定产物为弱碱Ac，sp时pH值在碱性. 4) 突跃范围缩短；选择指示剂范围变小（酚酞）。,pH,1molL-1,0.1molL-1,0.01mol
13、L-1,6,4,2,8,10,12,9.23 8.73 8.23,HAc,HCl,10.70 9.70 8.70 7.76,突跃范围,0 50 100 150 T%,4.76,浓度增大10倍，突跃增加1个pH单位,Ka一定， c ，pH（滴定准确性越差）,NaOH 滴定同浓度、不同强度的酸,HCl,10-5,10-6,10-7,10-8,Ka,Ka一定， c ，pH（滴定准确性越差）,Ka增大10倍，突跃增加一个pH单位,3.影响因素和条件 影响因素：被滴定弱酸的性质Ka ，浓度c c 一定， Ka，pH Ka一定， c ，pH（滴定准确性越差）,弱酸能被准确滴定的条件 当被滴定的弱酸Ka太小
14、，或浓度较小时，pH太小或无明显突跃，因此就无法选择合适的指示剂来指示滴定终点。 以终点误差TE0.1作为标准，要求被滴定的弱酸： cKa 10-8 因此，只有cKa 10-8的弱酸才能用强碱标准溶液直接滴定（准确滴定的判据）,4.强酸滴定弱碱,HCl（0.1000mol/L）NH3.H2O（0.1000mol/L, 20.00mL）,0.1000mol/L HCl溶液,弱碱能被准确滴定的判别式： c Kb 10-8 滴定曲线： 与强碱滴定弱酸类似，曲线变化方向相反 影响滴定突跃的因素 被滴定碱的性质Kb ，浓度c,NH3H2O,NH3H2O NH4Cl,NH4Cl,HCl NH4Cl,HCl
15、（0.1000mol/L）NH3H2O（0.1000mol/L, 20.00mL）,1滴定过程中pH值的变化,0.00,20.00,11.13,20.00,0.00,0.00,5.28,40.00,20.00,1.48,19.98,0.02,6.28,20.02,0.02,4.3,HCl（0.1000mol/L）NH3H2O（0.1000mol/L, 20.00mL）,2. 滴定曲线： 与强碱滴定弱酸类似，曲线变化相反,指示剂选择： pH =6.255.284.30， (化学计量点pH=5.28) 选甲基红（4.46.2）*5.1 甲基橙（3.14.4）*3.4 误差大,5. 多元酸（碱）滴定,1、滴定的可行性判断（包括能否分步滴定的判断）；,2、化学计量点pHsp的计算；,3、指示剂的选择。,以NaOH滴定二元酸H2A为例：,（1）多元酸的滴定,以NaOH滴定二元酸H2A为例：,第二化学计量点总量滴定: cKa2 10-8,第一化学
