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文件名称:分析化学酸碱滴定法.ppt
文件大小:3.35 MB
总页数:162 页
更新时间:2025-05-21
总字数:约1.95万字
文档摘要

一、强酸(碱)的滴定强酸强碱滴定的基本反应为:反应进行完全的程度可以用滴定反应的形成常数Kt衡量。上述滴定反应的形成常数为:说明反应进行得很完全。现以NaOH滴定HCl为例来讨论。设HCl的浓度为ca(0.1000mol/L),体积为Va(20.00mL);NaOH的浓度为cb(0.1000mol/L),滴定时加入的体积为Vb(mL)。第94页,共162页,星期日,2025年,2月5日整个滴定过程可分为以下四个阶段:(一)滴定前(Vb=0)此时溶液的pH决定于HCl的起始浓度,即pH=1.00(二)滴定开始至化学计量点前(VbVa)随着NaOH的不断加入,溶液中H+浓度逐渐减小,溶液的酸度取决于剩余HCl的浓度,即第95页,共162页,星期日,2025年,2月5日例如,滴入19.98mLNaOH(-0.1%相对误差)时pH=4.30(三)化学计量点时(Va=Vb)已滴入NaOH溶液20.00mL,溶液呈中性pH=7.00第96页,共162页,星期日,2025年,2月5日(四)化学计量点后(VbVa)溶液的酸度取决于过量NaOH的浓度。例如,滴入20.02mlNaOH溶液(+0.1%相对误差)时pOH=4.30pH=9.70如此逐一计算,将计算结果列于p126表5-4。如果以NaOH的加入量为横坐标,以pH为纵坐标作图,就得到酸碱滴定曲线。如图P126,5-5。第97页,共162页,星期日,2025年,2月5日第98页,共162页,星期日,2025年,2月5日由表5-4和图5-5可以看出,从滴定开始到滴入19.80mLNaOH溶液,即99%的HCl被滴定,溶液的pH只改变了2.3个单位;刚开始时,滴定曲线较平坦,说明了强酸也有一定的缓冲作用,但从19.98到20.02mL,相当于加入1滴滴定剂,也就是在计量点前后相对误差在范围内,,变化了5.4个pH单位。计量点前后±0.1%相对误差范围内溶液pH的变化范围,称为酸碱滴定的pH突跃范围。pH值却从4.30突跃至9.70第99页,共162页,星期日,2025年,2月5日此后过量NaOH溶液所引起的pH变化又愈来愈小。显然,最理想的指示剂应该恰好在化学计量点时变色。但实际上,凡在pH4.30~9.70范围内变色的指示剂,都可保证测定有足够的准确度。因此酚酞、甲基橙、甲基红等可作这一类型滴定的指示剂。如果反过来改用0.1000mol/LHCl滴定0.1000mol/LNaOH,滴定曲线与图5-5曲线形状相同,但方向相反,见图5-5。指示剂颜色变化:酚酞(红无)甲基橙(黄橙)。第100页,共162页,星期日,2025年,2月5日滴定的突跃范围,随滴定剂和被滴定物浓度的改变而改变,见图5-6。可以看出:随着滴定剂和被滴定物的浓度的增大,滴定的突跃范围也增大。浓度每增大10倍,pH突跃范围增加两个单位。第101页,共162页,星期日,2025年,2月5日二、强碱(酸)滴定一元弱酸(碱)现以NaOH滴定HAc为例来讨论。设HAc的浓度为ca(0.1000mol/L),体积为Va(20.00mL);NaOH的浓度为cb(0.1000mol/L),滴定时加入的体积为Vb(mL)。同强碱滴定强酸一样,可分为以下四个阶段来讨论:第102页,共162页,星期日,2025年,2月5日(一)滴定前(Vb=0)此时溶液的H+主要来自于HAc的离解,因为caKa25Kwca/Ka400,则pH=2.87(二)滴定开始至化学计量点前(VbVa)溶液中未反应的HAc和反应产物NaAc组成缓冲体系,其pH为:第103页,共162页,星期日,2025年,2月5日因为ca=cb=0.1000mol/L于是例如滴入19.98mLNaOH时(相对误差为-0.1%)第104页,共162页,星期日,2025年,2月5日(三)化学计量点时(Va=Vb)已滴入NaOH溶液20.00mL,此时全部HAc被中和,生成NaAc。Ac-为一弱碱,根据它在溶液中的离解平衡,溶液中的OH-浓度为:pOH=5.28pH=8.72(四)化学计量点后(VbVa)由于过量NaOH的存在,抑制了Ac-的离解,故此时溶液的pH主要取决于过量的NaOH浓度,计算方法与计算强碱滴定强酸相同,当滴入20.0