[工学]第四章 酸碱滴定.ppt

5，缓冲溶液的pH计算 缓冲溶液：弱酸与其共轭碱的混合溶液或弱碱与其共轭酸的混合溶液，具有抵御外加酸碱，使溶液pH变化不大的溶液。 以HA(CHA)+A-(CA)为例: HA = H+ + A- H2O = H+ + OH- 零水准: HA, H2O; PBE: [H+] = [OH-] + ([A-] –CA) 即：[A-] = CA + [H+] – [OH-] 同时，[HA] + [A-] = CHA + CA 或　 [HA] = CHA + CA-[A-] 将PEB代入，得：[HA] = CHA + [OH-] – [H+] 当pH6时，[H+]》[OH-] 当pH8时，[OH-]》[H+] 当CHA和CA10[H+] 或 CHA和CA10[OH-]时 或 由弱碱及其共轭酸组成的缓冲溶液，其pH计算相似 或 例7，欲配制pH＝10.0的缓冲溶液1L，用了16mol/L NH3水420ml, 需加NH4Cl多少克？ 解：先计算CNH3，再算缓冲溶液CNH4Cl，最后算W。 pOH=pKW – pH=4, [OH-]=10-4, 缓冲液中CNH3=16*420/1000=6.72mol/L 缓冲溶液的缓冲容量: 一切缓冲溶液, 只能在加入一定数量的强酸或强碱，或适当稀释时，才能保证溶液的pH值基本上不变。所以，每一种缓冲溶液只具有一定的缓冲能力。 缓冲容量的大小与缓冲溶液的总浓度及组分比例有关。总浓度越大，缓冲容量越大；总浓度一定时，缓冲组分的浓度比越接近于1:1, 缓冲容量越大。 当pH＝pKa时，缓冲容量最大。 习题：p63, 1，2，4，5，11，12，15 总结：几种酸溶液计算[H+]的公式及使用条件 两性物质 (1)精桷式 一元弱酸 (2) 近似式，应用条件：C / Ka≧105 (3) 最简式，应用条件C/Ka≥105; CKa≥10Kw 最简式，应用条件：C / Ka1≥105; CKa2≥10Kw 缓冲溶液 二元酸 (1) 近似计算式，应用条件：c/Ka1≥10Kw ;2Ka2/ [H+]1 (2) 最简式，应用条件：C/Ka1 ≥105, CKa1 ≥10Kw, 2Ka2/[H+]1 最简式，应用条件： CHA [OH- ]－ [H+] CA [H+]－ [OH- ] §4-4　酸碱滴定终点的指示方法 一.酸碱指示剂的变色原理及选择 酸碱指示剂：一类有颜色的有机物质，随溶液pH的不同呈现不同颜色，颜色与结构相互关联。例如 酚酞：三苯甲烷类，碱滴酸时用。 变色范围： 8－10 ，无色变红色。 甲基橙：偶氮类结构，酸滴碱时用。变色范围：3.1-4.4，黄色变橙红色 变色原理： 以HIn表示弱酸型指示剂，在溶液中的平衡移动过程，可以简单表示如下： HIn + H2O = H3+O + In- 酸色 碱色 很显然，指示剂的颜色转变依赖于比值:[In-] / [HIn] [In-]代表碱色的深度； [HIn]代表酸色的深度； 二，酸碱指示剂的讨论： ⑴ KHIn 一定，指示剂颜色随溶液[H+] 改变而变 [In-]/[HIn] = 1 时，即[H+]=KHIn (中间色) = 1/10 时，即[H+]=10KHIn 酸色，勉强辨认出碱色 = 10/1 时，即[H+]=KHIn/10 碱色，勉强辨认出酸色 指示剂变色范围： pKHIn ± 1 ⑵ 结论 a. 酸碱指示剂的变色范围不一定正好在pH7，由指示剂的pKHIn决定。 b. 颜色逐渐变化。 c. 变色范围 pKHIn ± 1 (2个pH单位) 9.4-10.6 9.0-11.0 10.0 百里酚酞 8-10 8.1-10.1 9.1 酚酞 4.4-6.2 4.1-6.1 5.1 甲基红 3.1-4.4 2.4-4.4 3.4 甲基橙 实际变色范围 理论变色范围 pKHIn 指示剂 常用指示剂的变色范围 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 (3) 混合指示剂 利用颜色的互补作用使颜色变化敏锐，易观察 (4) 指示剂加入量影响 适当少些颜色明显；加的多消耗滴定剂。 (5) pH试纸 甲基红，溴百里酚蓝，百里酚蓝，酚酞按一定比例混合，溶于乙醇，浸泡滤纸。 §4-5　酸碱滴定曲线 滴定曲线的作用： (1) 确定滴定终点时，消耗的滴定剂体积； (2) 判断滴定突跃大小； (3) 确定滴定终点与化学计量点之差。 (4) 选择指