第3章滴定曲线.ppt

第 三 章 滴 定 曲 线 内容选择： 滴定曲线通式推导 一、简单型滴定体系 如： 平衡常数： 设初始浓度为CB的B溶液VBmL滴定浓度为CA的A溶液VAmL，反应中的质量平衡方程为： 周性尧，任建国编著，分析化学中的离子平衡，科学出版社，2000 令滴定分数： 式(2)－(3)得： 整理得： 结合式(1)、(2)、(3)和式(5)，推得： 对于酸碱滴定和沉淀滴定反应： 简化为： 代入式(6)中得： 如果[A]＝[H+]，CAVA/(VA+VB)=ca，K=kt替代： 二、复杂滴定体系 1、络合滴定 设用配体B滴定中心体A(1)、A(2)、…A(j)，生成广义的单核络合物A(1)B、A(2)B… A(j)B，V0为被滴定物的起始体积，其质量平衡方程为: 稳定常数式： 结合式(1)、(2)、(3)可导出： 为简化，令 上式即为广义的络合滴定方程。 由上式求出[B]后，再由，络合平衡的分布系数公式求 朱桂琴，酸碱滴定曲线新计算方法，张家口师专学报 * §3.1 简单型滴定曲线 §3.2 有副反应存在时滴定 曲线 前 言 分析化学的中化学分析的理论基础是四大平衡，以此为基础建立了四大滴定方法。怎样将四大平衡理论和知识统一起来，一直是分析化学工作者努力的方向。 统一的优点在于：使分析理论更为完满；教学更为方便；计算公式更为精简；对四大滴定的共性与个性更为清楚。 统一的基础是：分析化学注重的是化学反应的计量关系，而较少考虑反应的内容和实质。 统一的方法各种各样，每种方法都还有其不完美之处，本学习内容主要参阅以下资料： 1、武汉大学主编，分析化学(第四版)，高等教育出版社 2、孟凡昌，蒋勉著，分析化学中的离子平衡，科学出版社 3、彭崇慧编著，酸碱平衡的处理，北京大学出版社 §2.1 简单型滴定的滴定曲线 滴定曲线是我们在滴定分析中非常关注的一个问题，通过滴定曲线，可以了解随着滴定剂的加入，体系中某种指标(pH、pM、E)等的变化情况，找出曲线上的突跃范围，从而指导我们对分析方法的设计和指示剂的选择。尽可能地减小滴定误差。 简单型滴定曲线的滴定反应平衡式可用：K = x y 来表达。K 为平衡常数 。 在四大滴定中酸碱滴定和沉淀滴定的滴定反应的平衡常数符合此式。 酸碱平衡：Kw= [H+] [OH-] 沉淀平衡：Ksp = [M] [L ] 一、强酸强碱及沉淀滴定曲线 1、强碱滴定强酸 许多教材是以一种具体滴定的例子，分滴定阶段地进行讨论，然后展开： 如用20mL0.1000mol/LNaOH滴定20mL0.1000mol/L的HCl OH- + H+ = H2O (1) 开始滴定前：pH=1 (2) 开始滴定到化学计量点前： 如VNaOH=19.98mL时，此时剩余VHCl= 0.02mL，则此时剩余cHCl为：  pH=4.3 (3) 化学计量点时：此时NaOH与HCl反应完全，产物为H2O。 pH=7.0 如加入VNaOH=20.02时，此时过量VNaOH= 0.02mL，则此时cNaOH为： pOH=4.3 pH=9.7 如果取更多的点，就会获得更多的pH值数据，以滴定剂加入的体积或滴定度为横坐标，以pH值为纵坐标，就可绘制出滴定曲线。 4 8 12 16 20 24 28 12 10 8 6 4 2 0.1000mol/L HCl pH VNaOH/mL 用NaOH滴定HCl 的滴定曲线 pH=9.70 pH=4.31 ΔpH5.39 (4) 化学计量点后： 如用标准NaOH滴定HCl，滴定反应为：OH- + H+ = H2O PBE (1) cHCl为HCl在此体积时的分析浓度，cb为NaOH滴加到溶液中时的瞬间浓度， cHCl 和cb 均随滴定反应的进行而不断地变化。可用滴定分数α来表示反应进行的程度。 (2) 即： (3) 滴定常数或平衡常数为： 现介绍以代数的方法，导出一个数学公式或函数式，绘制滴定曲线。 将式[3]和[OH-]=1/Kt[H+]代入式[1]中，得： (4) 整理： 其解为： (5) 对于任何强酸 HX，可表示为： (6) 式[4]、[6]就是用强碱滴定强酸的滴定曲线的表达式。 若cHCl=cNaOH=0.1000mol/L，初始VHCl =20mL，α在0～2间变化，可计算一系列 [H+]