第5章酸碱滴定2.ppt

下面我们来计算一下，当pH=3.1时，[H+]=7.9×10-4，它的分布系数为 所以，实际上 即当酸式色为碱式色的两倍时，就显示出酸态的颜色，而不是10倍。 同理在pH=4.4时，[H+]=4.0×10-5mol/L则 既碱态超过酸态浓度约10倍才看出碱态的颜色。可见，人眼对红色非常敏感，对黄色的敏感程度就差些。书上P.387表6列出了常用酸碱指示剂的变色范围均为实验值。 5.6.2 指示剂的用量 对于双色指示剂，例如甲基橙等，由指示剂的解离可以看出，指示剂用量的多少，不会影响指示剂变色点的pH。但是，如果指示剂用量太多了，色调的变化会不明显，而且指示剂本身也会消耗一些滴定剂，带来误差。 对于单色指示剂，指示剂用量的多少对它的变色范围是有影响的。例如酚酞，它的酸式无色，碱式红色，在溶液中存在着下列平衡， HIn = In-+H+ 在一定体积中，人眼观察红色形式酚酞的最低浓度为a，它是固定不变的。设酚酞的总浓度为C，从指示剂离解平衡式可以看出： 如果C增大，因为Ka、Co为定值，则必然会引起[H+]的相应增大。就是说，指示剂会在较低的pH值时变色，例如在50-100ml溶液中加2-3滴0.1%酚酞，pH≈9出现微红，而在同样情况下，加10滴酚酞，则在pH≈8时出现微红。 5.6.3 离子强度的影响指示剂颜色的变化，受溶液中H+浓度的影响，例如，对于下列酸碱指示剂：HIn = H++In- 当 =1时，即当指示剂达到理论变色点时，得到 因为γHIn≈1，故指示剂的理论变色点为： pH=-lgγH+=pkao+lgγIn- ， 式中Kao为指示剂的活度常数。 根据（2-3）式，可求得上述指示剂的理论变色点为： pH=pkao-0.5Z2 可见增加离子强度，指示剂的理论变色点pH向减小方向移动。 不同类型的指示剂，其变色点受溶液离子强度的影响是不相同的。它们的pH是往增大还是往减小方向移动，要作具体分析。 指示剂的变色点还受其它因素的影响。例如，溶液的温度能影响指示剂的变色范围。此外，胶体的存在，对某些指示剂产生吸附作用，促进酸式离解，能使指示剂在更低的pH时显碱式色等。 5.6.4 混合酸碱指示剂使用混合指示剂的目的有两个： （1）使变色范围变窄 目前，常用的混合指示剂有两类，它们均是利用颜色互补的原理使终点观察更明显。其中一类是由两种指示剂混合而成。如 溴甲酚绿 + 甲基红 混合后 pH3.8-5.4 pH4.2-6.3 pH=5.0—5.2 黄——兰 红——黄 橙——绿 （2）使变色更敏锐。 另一类指示剂是由一种指示剂与惰性染料（不随H+浓度变化而改变颜色的染料）组成，其作用原理也是利用颜色的互补作用来提高变色的敏锐度，但不改变变色范围。如甲基橙+靛兰 溶液的酸度 甲基橙的颜色 甲基橙+靛兰pH≥4.4 黄 绿色 pH＝4.0 橙色 浅灰色 pH≤3.1 红色 紫色 变色点pH＝4.1绿色-紫色 很容易辨别。 常用的混合酸碱指示剂，在P.387表7中给出。 设HAC和KF的原始浓度分别为CHAC和CF-，由于F-的碱性较弱，只要原始浓度不是太小，则在平衡时 ， ， 代入上式得 这是计算弱酸和弱碱的混合溶液中H+浓度的最简公式。在本例中， ， 应当指出，在这种混合溶液中，酸碱组分之间不应发生显著的酸碱反应，否则，按公式计算出的浓度会与实际情况有较大的出入。  5.5 酸碱