5酸碱滴定--酸碱滴定原理---课程思政

第五章酸碱平衡与酸碱滴定大学化学5酸碱滴定原理课程思政滴定分析法容量分析法的最常用方法之一：酸碱滴定法1酸碱滴定法的基本原理1.强碱（酸）滴定强酸（碱）H++OH-=H2O探讨滴定过程中pH的变化规律现以0.1000mol•L-1NaOH溶液滴定0.1000mol•L-1HCl溶液20.00ml为例，将滴定过程中溶液pH值变化分为四个阶段讨论。024681012051015202530pHNaOH的加入量（mL）NaOH滴定HCl的滴定曲线滴定前sp前sp后sp化学计量点（1）滴定开始前：Vb=0（Vb表示加入碱的体积,Va=20mL）（2）化学计量点前：Vb＜Va化学计量点前0.1%时，加入NaOH19.98mLpH=4.30（3）化学计量点时：Vb=Va[H+]=[OH-]=1.0010-7mol•L-1pH=7.00（4）化学计量点后：Vb＞Va化学计量点后0.1%，加入NaOH20.02mLpOH=4.30pH=9.70★滴定终点和化学计量点——志同道合是化学计量点，同舟共济是滴定终点。0.1000mol·L-1NaOH滴定20.00mL0.1000mol·L-1HCl12.5220.00200.0040.0011.682.00110.0022.00sp后:[OH-]=cNaOH(过量)10.700.20101.0020.209.700.02100.1020.027.000.000.00100.0020.00sp:[H+]=[OH-]=10-7.004.300.0299.9019.983.000.2099.0019.80sp前:[H+]=cHCl（剩余）2.282.0090.0018.00滴定前:[H+]=cHCl1.0020.000.000.00[H+]计算pH过量NaOHmL剩余HClmL中和百分数NaOHmL突跃018.0019.80[类别名称].80[类别名称].9820.00[类别名称].0220.8020.2022.00024681012051015202530pHNaOH的加入量（mL）NaOH滴定HCl的滴定曲线指示剂选择？甲基橙、甲基红、酚酞、百里酚蓝？甲基橙：3.1~4.4甲基红：4.4~6.2酚酞：8.0~10.0百里酚蓝：1.2~2.8突跃范围：4.3~9.7★滴定曲线——人生的知识增长曲线：慢—快—慢，突跃在青年。其终点误差在±0.1%以内滴定突跃具有重要的实际意义，它是选择指示剂的依据。如上例酚酞、甲基红、甲基橙等都可用来指示终点。★滴定突跃——把握好自己的人生突跃，走向人生制高点。指示剂的选择:凡是变色范围全部或部分落在滴定突跃范围内的指示剂，都可用来指示滴定的终点。024681012051015202530pHNaOH的加入量（mL）浓度对滴定突跃的影响曲线1mol/L0.1mol/L0.01mol/L酚酞甲基红甲基橙4.4~6.2影响滴定突跃范围的因素:溶液浓度•溶液浓度越大，突跃范围越大•可供选择的指示剂越多2.强碱滴定一元弱酸用0.1000mol·L-1NaOH滴定20.00mL浓度为0.1000mol·L-1的弱酸HAc。滴定反应：NaOH+HAc=NaAc+H2O滴定过程4个阶段（1）滴定开始前(HAc)（2）化学计量点前(HAc-NaAc)HAc过量（3）化学计量点时(NaAc)（4）化学计量点后(NaOH)NaOH过量用NaOH(0.1000mol·L-1)滴定20.00mlHAc(0.1000mol·L-1)溶液的pH变化加入NaOH（ml）HAc被滴定%剩余HAc%过量NaOH%pH001002.8810.0050.050.04.7518.0090.010.05.7119.8099.01.06.7519.9899.90.17.7520.00100.008.7320.02100.10.029.7020.20101.00.2010.70突跃范围19.9899.90.17.7520.00100.008.7320.02100.10.029.700100200%pH121086420突跃9.708.737.754.30PP：8~10MR：4.4～6.2MO：3.1~4.4HAcHCl突跃处于弱碱性,只能选酚酞作指示剂.与NaOH滴定HCl相比，滴定曲线的特点。HAc+OH-Ac-+H2O突跃变窄影响滴定突跃范围的因素（1）一元弱酸的强度（Ka）弱酸浓度一定时，Ka越小，滴定突跃范围越小。当Ka＜10-9时，即使弱酸浓度为1mol·L-1，也无明显的突跃。滴定突跃与Ka的关系曲线（2）一元弱酸的浓度（c）Ca和Ka↑，滴定突跃范围越大，滴定准确性越高当Ka一定时，一元弱酸浓度越大，突跃范围越大（3）弱酸能被准确滴定判别（相对误差TE=±0.1%，滴定界限）通常以cKa≥1.010-8作为判断弱酸能否被准确滴定的条件。3.强酸滴定一元弱碱HCl＋NH3•H2O＝NH4Cl＋H2O滴定过程4个阶段（1）滴定开始前（NH3•H2O）（2）化学计量点前(NH4Cl-NH3•H2O)NH3•H2O过量（3）化学计量点时(NH4Cl)（4）化学计量点后(HCl)HCl过量突跃处于弱酸性,选甲基红或甲基橙作指示剂.HCl溶液滴定NH3·H2O溶液滴定曲线用0.1000mol·L-1HCl滴定0.10moL·L-1Na2CO3溶液。第一化学计量点时：生成物为HCO3-，，a1a2[H]KK+a1[Η]=cK第二化学计量点时：溶液CO2的饱和溶液，H2CO3的浓度为0.040moL·L-1，5.强酸滴定多元弱碱pH=8.31，可选用指示剂或混合指示剂。pH=3.88，可选用作指示剂。甲基橙酚酞024681012051015202530pHHCl加入量（mL）Na2CO3标定HCl的滴定曲线第1化学计量点第2化学计量点pH=8.31pH=3.88甲基橙：3.1~4.4酚酞：8.0~10.0实验：双指示剂法测定纯碱的含量【小结】滴定开始前SP前化学计量点SP后四个阶段化学计量点完全反应理论点滴定过程中指示剂变色点SP与滴定终点区别无限接近4.3~9.7pHSP=7强酸强碱互滴Ka或Kb越大，突跃越宽，K增大10倍，突跃增大1Ka或Kb浓度越高，突跃越宽，浓度增大10倍，突跃增大1溶液浓度c=0.040moL·L-1pH=3.88碳酸：2个化学计量点8.31；3.882个滴定终点双指示剂法两种指示剂饱和碳酸溶液滴定曲线滴定终点滴定突跃影响滴定因素酸碱滴定原理强酸滴定多元弱碱突跃：4.3~9.7pHSP7强酸滴定弱碱突跃：4.3~9.7pHSP7强碱滴定弱酸