碱性溶剂-分析化学.PPT

第四章 酸碱滴定法 ◆学习目的 ◆知识要求 ◆能力要求 熟练掌握酸碱滴定液的配制、标定，直接法测定酸碱物质含量的操作技能；熟练对酸碱滴定终点作出判断，学会排除非水滴定水分的操作技术。 第一节 酸碱指示剂 第一节 酸碱指示剂 一、指示剂的变色原理和变色范围 酸碱指示剂，一般是有机弱酸或有机弱碱，这些弱酸和弱碱与其共轭酸碱对由于结构不同，而具有不同的颜色，当溶液的pH改变时，酸碱指示剂失去或获得质子后，其结构发生变化，而引起颜色的变化。 第一节 酸碱指示剂 例如，酚酞指示剂为有机弱酸，在水溶液中有下列离解平衡： 第一节 酸碱指示剂 第一节 酸碱指示剂 课堂演示实践 请一位同学在装有HCl溶液的小烧杯中，滴加1滴酚酞指示剂显无色，再向该烧杯中滴加NaOH溶液数滴，溶液颜色显红色，再继续滴加NaOH溶液观察溶液的颜色变化，以此说明酚酞指示剂颜色变化与溶液pH的关系。 第一节 酸碱指示剂 从实践可知，并不是溶液pH稍有变化或任意改变，都能引起指示剂的颜色变化，因此，必须了解指示剂的颜色变化与溶液pH变化之间的数量关系。现以弱酸型指示剂为例讨论酸碱指示剂变色的pH范围。 第一节 酸碱指示剂 例如： 第一节 酸碱指示剂 上式可改写为 第一节 酸碱指示剂 理论变色点 pH = pKHIn 指示剂的变色范围 pH = pKHIn±1 第一节 酸碱指示剂 在一定温度下不同指示剂的pKHIn不同，所以各指示剂的变色范围也不同。根据理论推算，其为两个pH单位。但实验测得的指示剂的变色范围并不都是两个pH单位，而是略有上下，这是由于人的眼睛对各种颜色的敏感程度不一样，加上两种颜色相互掩盖，所以实际变色范围与理论值存在有一定差别。 第一节 酸碱指示剂 第一节 酸碱指示剂 二、影响指示剂变色范围的因素 1．温度 指示剂的变色范围与KHIn有关，KHIn与温度有关，温度的改变，指示剂的变色范围也随之改变。因此滴定应在室温下进行。 2．溶剂 指示剂在不同溶剂中pKHIn不同，故变色范围不同。 第一节 酸碱指示剂 3．指示剂的用量 指示剂用量不宜过多，因为浓度大时变色不敏锐，加之指示剂本身是弱酸或弱碱，也要消耗部分滴定液，造成一定误差。 4．滴定程序 由浅色转为深色易被人眼辩认，因此，指示剂变色最好由浅色变到深色。 第一节 酸碱指示剂 三、混合指示剂 在某些酸碱滴定中，pH突跃范围很窄，使用一般指示剂不能准确判断终点，此时应改用混合指示剂。混合指示剂具有变色范围窄，变色敏锐的特点。混合指示剂有两种方法配制，一种是在某种指示剂中加入一种惰性染料。另一种配制方法是用两种或两种以上的指示剂按一定比例混合而成。 第二节 酸碱滴定曲线及指示剂的选择 第二节 酸碱滴定曲线及指示剂的选择 酸碱滴定反应的化学计量点，是通过酸碱指示剂的颜色变化指示的，指示剂颜色的变化又决定于溶液的pH。因此，要选择合适的指示剂，就必须了解滴定过程中尤其是在计量点附近内溶液的pH变化情况，为此引入酸碱滴定曲线。 第二节 酸碱滴定曲线及指示剂的选择 一、一元酸（碱）的滴定 （一）强酸与强碱的滴定 现以NaOH（0.1000mol/L）滴定HCl（0.1000mol/L）20.00ml为例。 第二节 酸碱滴定曲线及指示剂的选择 1．滴定过程pH的变化规律 （1）滴定前：HCl溶液的酸度可由HCl溶液的初始浓度决定。 （2）滴定开始至计量点前：溶液pH由剩余HCl的酸度决定。 （3）计量点时：此时溶液呈中性，溶液pH由H2O的离解决定。 （4）计量点后：溶液pH由加入过量NaOH的量和溶液的体积来决定。 第二节 酸碱滴定曲线及指示剂的选择 表4-2 NaOH（0.1000mol/L）滴定20.00mlHCl（0.1000mol/L） 溶液的pH变化（25℃） 第二节 酸碱滴定曲线及指示剂的选择 2．滴定曲线与滴定突跃 以表4-2中NaOH加入量为横坐标，溶液的pH为纵坐标，作pH-V曲线，即为强碱滴定强酸的滴定曲线。如图4-1所示。 第二节 酸碱滴定曲线及指示剂的选择 在计量点±0.1%附近，即加入NaOH 从19.98ml→20.02ml，由图4-1可看到曲线的形状出现陡峭（近似垂直的一段），这种在计量点附近（±0.1%）由一滴碱或酸的加入，引起溶液pH的突变称为滴定突跃，滴定突跃所在pH范围称为滴定突跃范围 。 第二节 酸碱滴定曲线及指示剂的选择 课堂互动 您能在图4-1的滴定曲线的基础上描绘出强酸滴定强碱的滴定曲线吗？ 第二节 酸碱滴定曲线及指示剂的选择 3．指示剂的选择 滴定突跃范围具有重要的实际意义，它是选择指示剂的依据。指示剂的选择原则：一是