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文檔簡介

第4章

酸堿滴定法Acid–Base

Titration§4.1酸堿平衡的理論基礎

§4.2分布曲線

§4.3酸堿溶液pH的計算

§4.4酸堿滴定終點的指示方法

§4.5一元酸堿的滴定

§4.6多元酸堿、混合酸的滴定

§4.7酸堿標準溶液的配制和標定

§4.8酸堿滴定法結果計算示例

§4.9非水溶液中的酸堿滴定分析化學電子教案GXUN釜疙館祥儲絕筒貞悅干酣蚌夏嗅關迷砌侖爐央漫酶光盟圾使欺犬塵癟雪男第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023第4章

酸堿滴定法Acid–BaseTitrat1教學要求:鞏固共軛酸堿對及其Ka與Kb的關系;酸堿的分布分數、分布圖及其應用物料平衡、電荷平衡,及各類酸堿溶液中pH值計算的最簡式。掌握質子平衡式的寫法。了解各類酸堿溶液中pH值計算的精確式了解指示劑的變色原理和常用指示劑的變色范圍。掌握各類酸堿滴定過程中四個階段溶液pH值的計算方法。掌握指示劑的選擇原則熟記一元弱酸(堿)滴定可能性的判據,了解混和酸(堿)、多元酸(堿)分別滴定可能性的判據分析化學電子教案-§4酸堿滴定法卡狼訓聶拌謗們遇誤營讒腑癡瓢降霜穴欄組縷瘁峪荒開禽婪凹宜液膠陜彭第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023教學要求:分析化學電子教案-§4酸堿滴定法卡狼訓聶拌謗2重點:質子平衡式的寫法及根據質子平衡式計算水溶液酸堿度的方法;各類酸(堿)滴定可能性的判據;化學計量點pH和突躍范圍pH值的計算,影響突躍范圍的因素及指示劑的選擇原則;酸堿滴定法的應用;了解計算機在酸堿平衡處理中的應用。分析化學電子教案-§4酸堿滴定法櫥辭稗怔佬澳焙雁誹傾鮮吃跟夸帽午撣夷畸殆燙行幌蕾累潮巷敗姓甫壞路第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023重點:質子平衡式的寫法及根據質子平衡式計算水溶液酸堿度的方法3概述(Abriefreview)

在水溶液中酸度(acidity)和水合作用是影響化學反應最重要的因素。迄今為止,建立于化學原理的測量方法仍占全部分析化學方法的主導地位,因此,不能全面掌握酸堿平衡所涉及的主要問題,就不可能成為一個合格的化學分析專家。分析化學電子教案-§4酸堿滴定法中雞訓陋橇史物履婦闌虐迫鐳衛獰蔽課獨菌括扒宰憎克掠字徊響掙煞盧芹第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023概述(Abriefreview)在水溶液中酸度4酸堿平衡研究的內容由投料組分的濃度c和相關平衡常數Ka求算各種形式的濃度c或活度a從pH和相關平衡常數Ka,求算分布分數δ,是酸堿平衡討論的重要內容。相反,如果測出了某中形式的濃度,并且已知投料組分的濃度c,則可測算相關的平衡常數。緩沖溶液的理論及應用。酸堿指示劑,滴定曲線和終點誤差。分析化學電子教案-§4酸堿滴定法疾鴉虱備岳含湖男方引灼煩寺克及若鴉烘搏俠逆塌鍺批垃悲賀嬸宗墻妥甄第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023酸堿平衡研究的內容由投料組分的濃度c和相關平衡常數Ka求算各5酸堿平衡的研究手段酸堿平衡的研究方法主要有:代數法、圖解法和計算機方法。一般說代數法是基礎,其他兩種方法是它的表述形式或計算工具。下面就這三種方法做一個簡單介紹。分析化學電子教案-§4酸堿滴定法兔稽惕倆龐梅透海興背鄧啥贍紊磐薩續剛恐杠塌射雌靛菊沒沛群挺攪剝匹第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023酸堿平衡的研究手段酸堿平衡的研究方法主要有:分析化學電6a.代數法代數法是最常用的,是教科書中主要介紹的方法。它的理論性強,適用廣泛是其它各種方法的基礎。但代數法比較繁瑣、冗長,計算過程復雜,有時甚至無求解,再者,它的直觀性差,不易用來討論離子酸堿的全貌,這是它在教學中不利的一面。

代數法在酸堿平衡中應用最為廣泛。例如,pH值的計算,分布分數(或副反應系數)的計算,緩沖問題,滴定曲線,常數測定,離子強度計算等都主要使用代數法。分析化學電子教案-§4酸堿滴定法趙領便篩骨帽緒錘耿顫捉困賤芽貴赦孔險至踢苑搏顧另乍逮兆糙得貓涌傲第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023a.代數法代數法是最常用的,是教科書中主要介紹的方法7b.圖解法圖解法是應大力提倡和推廣的方法,數和形的結合歷來是數理科學領會復雜概念和解決深奧問題的常規手段。分析化學電子教案-§4酸堿滴定法響戲嫡霍計茬杭羊蘑堪誣霧瘧鐳衍獻廣繳蝕四隙擻慕今跑豈震鉗丙帖碘貶第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023b.圖解法圖解法是應大力提倡和推廣的方法,數和形的結合歷來8c.計算機方法計算機可以把我們從煩瑣的計算中解放出來,并且它特別適合把公式轉換為圖形,有利于數和形的結合。隨著計算機的普及和提高,這一方法肯定會成為分析化學各種計算的主要方法。不過,由于條件的限制,本教材還是以代數法和圖解法作為主要內容。分析化學電子教案-§4酸堿滴定法任惱峙芳浸坑侄壞姓泊纏膳幢褲娩龔服裕想援粱您婁奉氏地娠舍噎陵拔雄第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023c.計算機方法計算機可以把我們從煩瑣的計算中解放出來,并且它9§4.1酸堿平衡的理論基礎酸堿電離理論:

酸堿發生中和反應生成鹽和水:HAcH++A-

NaOH

Na++OH-

電離理論有一定局限性,它只適用于水溶液,不適用于非水溶液,而且也不能解釋有的物質(如NH3等)不含OH-,但卻具有堿性的事實。NaOH+HAcNaOAc+H2O分析化學電子教案-§4酸堿滴定法酸堿理論:電離理論質子理論電子理論軟硬酸堿理論…….酸(acid):能解離出H+的物質堿(base):能解離出OH-的物質論憲憊喂墑耍釀鍵喜瘧疤駛渴趨唇次汞盛碰幻楓腋腦淆持奢韌脾盅關孫獨第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023§4.1酸堿平衡的理論基礎酸堿電離理論:酸堿發生中和反104.1.1酸堿質子理論(protontheory)

1923年由布朗斯臺德(Bronsted)提出。凡是能給出質子(H+)的物質是酸;凡是能接受質子的物質是堿。酸質子+堿HAcH++OAc-

這種因一個質子的得失而互相轉變的每一對酸堿,稱為共軛酸堿對。共軛酸堿對分析化學電子教案-§4酸堿滴定法在分析化學中廣泛采用的是布朗斯臺德(BrΦstead)的酸堿質子理論,這是因為該理論對酸堿強弱的量化程度最高,便于定量計算,它的缺點是不適合于無質子存在的酸堿體系。揍慢賞癌舌鑷戶莆魂扁初晝聲空蝗哥艷籬瓊澎留純譚除遜鹼連緝毋解程洗第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/20234.1.1酸堿質子理論(protontheory)11酸堿半反應:共軛酸堿對的質子得失反應

HClO4

H++ClO4-HSO4-

H++SO42-NH4+

H++NH3H2PO4-

H++HPO42-HPO42-

H++PO43-+H3N-R-NH3+

H+++H3N-R-NH2可見酸堿可以是陽離子、陰離子,也可以是中性分子。當一種酸給出質子時,溶液中必定有一種堿接受質子:HAc

(酸1)H++Ac-

(堿1)

H2O(堿2)+H+

H3O+(酸2)H3O+(酸2)+Ac-

(堿1)

HAc

(酸1)+H2O(堿2)溶劑水起堿的作用分析化學電子教案-§4酸堿滴定法媽恥呻醞茍撼陷鼻移胎茨間嬌綁民聽初寅妒濺筋卻噎極束硯頑暢撩伎微茁第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023酸堿半反應:共軛酸堿對的質子得失反應

HClO4H+12堿在水溶液中接受質子的過程:

必須有溶劑水分子參加。在這里,溶劑水起到酸的作用。可見,水即可作酸-給出質子,也可作堿-接受質子,是一種兩性溶劑:NH3+H+NH4+H2OH++OH-NH3+H2O

OH-+NH4+H2O+H2OH3O++OH-分析化學電子教案-§4酸堿滴定法暮呆烯荷策碳為殉蚌岡雹估噓年耽豢訊速叭階似掃彪劑奴撿惺拘標病峭互第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023堿在水溶液中接受質子的過程:必須有溶劑水分子13水的質子自遞常數

在水分子之間存在著的質子傳遞作用,稱為水的質子自遞作用。這種作用的平衡常數稱為水的質子自遞常數:Kw=[H3O+][OH-]或:Kw=[H+][OH-]在25℃:Kw=10-14

pKw=14分析化學電子教案-§4酸堿滴定法H2O+H2OH3O++OH-顆略欄焚禽臆警唬爐海躺吶映聘究壯簇踢介棧這喊其掉盲派負靳咬蝕鎖汗第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023水的質子自遞常數在水分子之間存在著的質子傳遞14酸堿中和反應(HCl+NH3)也是一種質子的轉移過程:

HCl+H2O

H3O++Cl-H3O++NH3NH4++H2O鹽的水解過程(NH4Ac),實質上也是質子的轉移過程:

HAc+H2OH3O++Ac-

解離H2O+NH3NH4++OH-

解離

酸1堿2酸2堿1各種酸堿反應過程都是質子轉移過程

H2O+Ac-HAc+OH-

水解

NH4++H2OH3O+

+NH3

水解

酸1堿2酸2堿1分析化學電子教案-§4酸堿滴定法樞抨鱗提更嘗堵攜側尉險纂鴻細存恰痢孽妨硫今阜犢窩貉耽輻陋酸尼閹峭第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023酸堿中和反應(HCl+NH3)也是一種質子的轉移過程:15酸堿半反應不可能單獨發生酸堿反應是兩對共軛酸堿對共同作用的結果酸堿反應的實質是質子的轉移

質子的轉移是通過溶劑合質子來實現的結論(conclusion)!分析化學電子教案-§4酸堿滴定法透裹勞煉拒拙韶轟砰或匙紙駁其違氏爸韋荷氟否挾燕岸晃南載棟圾源糟驢第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023酸堿半反應不可能單獨發生結論(conclusion)!分析化164.1.2酸堿解離平衡

酸堿的強弱取決于物質給出質子或接受質子能力。用解離常數Ka和Kb定量地說明它們的強弱程度。

HAc+H2OH3O++Ac-

HAc的共軛堿的解離常數Kb為:

Ac-+H2OHAc+OH-分析化學電子教案-§4酸堿滴定法咯漂癢咒劊左界束墜漬戎蜒湃感諺瀕虹穴烏死迫霞衷硒柏酥慢翼亥熱淌游第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/20234.1.2酸堿解離平衡酸堿的強弱取決于物質給17共軛酸堿對的Ka與Kb的關系為分析化學電子教案-§4酸堿滴定法宋蹤屑墩碟海慮思駛汰亮粒精外命且郝陶疊蚜真奮餃脹柿銥鎳晾產衡鋪嘲第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023共軛酸堿對的Ka與Kb的關系為分析化學電子教案-§4酸18多元酸的共軛酸堿對Ka與Kb的對應關系三元酸H3A在水溶液中:則:Ka1·Kb3=Ka2·Kb2=Ka3·Kb1=[H+][OH-]=KwH3A+H2OH3O++H2A-Ka1H2A-+H2OH3A+OH-Kb3H2A-+H2OH3O++HA2-Ka2HA2-+H2OH2A-+OH-Kb2HA2-+H2OH3O++A3-Ka3A3-+H2OHA2-+OH-Kb1分析化學電子教案-§4酸堿滴定法藥守幼賭沁輩嫌掐駛枚蔡良嬰秀追色漚硫穎筆讕株蔗板密穩洲榔拭舔翁坷第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023多元酸的共軛酸堿對Ka與Kb的對應關系三元酸H3A在水溶液19多元酸的共軛酸堿對Ka與Kb的對應關系n元酸HnA在水溶液中:則:Kax·Kby=[H+][OH-]=Kw注:x+y=n+1分析化學電子教案-§4酸堿滴定法藉為誰掂旅搞峨塌豆杯春傲漳某銅咸盛悔署嫌凡耶啼飯壕偶龍抱糖毒生站第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023多元酸的共軛酸堿對Ka與Kb的對應關系n元酸HnA在水溶液20例1:試求HPO42-的pKb2和Kb2。解:HPO42-作為堿接受質子變其共軛酸H2PO4-,經查表可知H2PO4-的Ka2=6.3×10-8,即pKa2=7.20

由于Ka2·Kb2=10-14所以pKb2=14-pKa2

=14-7.20=6.80即Kb2=1.6×10-7分析化學電子教案-§4酸堿滴定法三元酸H3AKa1·Kb3=Ka2·Kb2=Ka3·Kb1=[H+][OH-]=Kw兵氏瘁賜攻戌冪講癌嘎貿扼櫻敢擄他哲廷庇褥偶扶燕浴耙疫梗揚祥權米皚第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023例1:試求HPO42-的pKb2和Kb2。解:HP21共軛酸堿對酸堿強度的比較(參看p48-49)結論:共軛酸堿對的酸越強,其共軛堿越弱;反之,酸越弱,它的共軛堿就越強分析化學電子教案-§4酸堿滴定法晴碑抹瘓孟猙莉紗阜杖任便執庸侍愿拐泣摔捅暗軒矮署宵磁把泰湯督罰散第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023共軛酸堿對酸堿強度的比較(參看p48-49)結論:共軛酸堿對22§4.2不同pH溶液中酸堿存在形式

的分布情況—分布曲線(δ-pH)分布系數δ(distributioncoefficient)

:平衡時溶液中某物種的濃度(平衡濃度)占總濃度(分析濃度-各平衡濃度之和)的分數。δi=ci/c分布曲線——不同pH值溶液中酸堿存在形式的分布分布曲線δ-pH(distributioncurve)作用:(1)深入理解酸堿滴定的過程;終點誤差(2)判斷多元酸堿分步滴定的可能性。有助于了解配位滴定和沉淀滴定反應條件的選擇原則。(3)滴定是溶液pH與溶液中各物種的量及其比例不斷變化的過程。分析化學電子教案-§4酸堿滴定法即狹方硫轅諄熱物守延飾誼寢并殊肆埔戰紊噓撮退霉烙頹摘佰曙健我股復第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023§4.2不同pH溶液中酸堿存在形式

的234.2.1一元酸溶液中物質存在形式:HAc;Ac-

,總濃度為c設:HAc的分布系數為δ1;Ac-的分布系數為δ0;c=[HAc]+[Ac-]。則:δ1=[HAc]/c=[HAc]/([HAc]+[Ac-])=1/{1+([Ac-]/[HAc])}=1/{1+(Ka/[H+])}=[H+]/([H+]+Ka)

δ0=[Ac-]/c=Ka/([H+]+Ka)由上式,以δ對pH作圖:(動畫)以乙酸(HAc)為例:HAc=H++Ac-分析化學電子教案-§4酸堿滴定法攫旭鑰低們殉胺鋇黨鳴饑條霄構沼晉嘩毗謠粹顆鳳皋杏團只廠溫釣猖臭批第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/20234.2.1一元酸溶液中物質存在形式:HAc;Ac-,總濃24HAc分布系數與溶液pH關系曲線的討論:(1)δ0+δ1=1(2)pH=pKa時;

δ0=δ1=0.5(3)pH<pKa時;HAc(δ1)為主(4)pH>pKa時;Ac-(δ0)為主分析化學電子教案-§4酸堿滴定法分布系數決定于該酸堿物質的性質和溶液中H+的濃度,而與其總濃度無關.丑曾耍鯨躊器洋誰斥撓釬業疾淫轉認遜衛汪唁斌坊滅鷗給耘盡荊般刃肚除第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023HAc分布系數與溶液pH關系曲線的討論:(1)δ0+254.2.2二元酸

以草酸(H2C2O4)為例:存在形式:H2C2O4;HC2O4-;C2O42-;(δ2);(δ1);(δ0);總濃度:

c=[H2C2O4]+[HC2O4-]+[C2O42-]

δ2=[H2C2O4]/c

=1/{1+[HC2O4-]/[H2C2O4]+[C2O42-]/[H2C2O4]}=1/{1+Ka1

/[H+]+Ka1Ka2

/[H+]2}

=[H+]2/{[H+]2+[H+]Ka1+Ka1Ka2}

δ1

=[H+]Ka1

/{[H+]2+[H+]Ka1

+Ka1Ka2}

δ0=Ka1Ka2

/{[H+]2+[H+]Ka1

+Ka1Ka2}(動畫)分析化學電子教案-§4酸堿滴定法法池疵看異擬邑掏售庭付叼益餞煥欺銑橙硒叼賠胖綿肚賺延摔銷址湍泵昭第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/20234.2.2二元酸

以草酸(H2C2O4)為例:存在形26H2A分布系數與溶液pH關系曲線的討論:a.pH<pKa1時H2C2O4為主b.pKa1<pH<pKa2時HC2O4-為主c.pH>pKa2時C2O42

-為主d.pH=2.75時1最大;1=0.938;2=0.028;3=0.034分析化學電子教案-§4酸堿滴定法劊臟眉體敏男陶境趨碑茫甄喇掠哥邪微假撾遭蓮膘暮古右汐緘暗職毫斜逆第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023H2A分布系數與溶液pH關系曲線的討論:a.pH<pKa1274.2.3三元酸

以H3PO4為例四種存在形式:H3PO4;H2PO4-;HPO42-;PO43-;分布系數:δ3;δ2;δ1;δ0δ3

=[H+]3

[H+]3+[H+]2Ka1+[H+]Ka1·Ka2+Ka1·Ka2

·Ka3δ2

=[H+]2Ka1[H+]3+[H+]2Ka1+[H+]Ka1·Ka2+Ka1·Ka2·Ka3δ1

=[H+]Ka1·Ka2[H+]3+[H+]2Ka1+[H+]Ka1·Ka2+Ka1·Ka2·Ka3(動畫)δ0

=[H+]3+[H+]2Ka1+[H+]Ka1·Ka2+Ka1·Ka2·Ka3Ka1·Ka2·Ka3分析化學電子教案-§4酸堿滴定法沉歪圭聯傲膛汁弓淵舌肘妖磚少剛夜薔捅耪淡斥袋曹詭窄伶釀夏溺水達鈾第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/20234.2.3三元酸

以H3PO4為例四種存在形式:H328H3PO4分布曲線的討論:

(pKa1=2.12;pKa2=7.20;pKa3=12.36)(1)三個pKa相差較大,共存現象不明顯;(2)pH=4.7時,δ2=0.994δ3=δ1=0.003(3)pH=9.8時,δ1=0.994δ0=δ2=0.003分析化學電子教案-§4酸堿滴定法錳線捆橇昭歉求章秧施喘頑帕孰隱焙休覓沿荔弄孝閡憲欣患峨攪亭鄲快鳴第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023H3PO4分布曲線的討論:

(pKa1=2.12;pKa229優勢區域圖pH02468101214(1)HF,pKa=3.17HFF-(2)HAc,pKa=4.76HAcAc-

(3)NH4+,pKa=9.25NH4+NH3(4)H2C2O4,pKa1=1.25,pKa2=4.29HC2O4-H2C2O4C2O42-(5)H3PO4,pKa1=2.16,pKa2=7.21,pKa3=12.32H2PO4-H3PO4PO43-HPO42-共軛酸堿對共存區分析化學電子教案-§4酸堿滴定法輕損嫁虐描顆獅蓑紐勉窖瑰淹豪沂座旗究理努龍庸純淋山維迄失滿幫啦互第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023優勢區域圖pH0230§4.3酸堿溶液pH的計算4.3.1

質子條件(protonbalanceequation,PBE)

準確反映整個平衡體系中質子轉移的嚴格數量關系式。列出質子條件的步驟:(1)選擇參考水平(大量存在,參加質子轉移)(2)判斷質子得失(3)總的得失質子的物質的量(單位mol)應該相等,列出的等式,即為質子條件。分析化學電子教案-§4酸堿滴定法冪艇錳捕膝栗頹煥掛焊巫進藥珠撕賠樸纂牧被俱見擱廚倘誨爾留檢鈣募菩第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023§4.3酸堿溶液pH的計算4.3.1質子條件(prot31列出質子條件的簡易方法分析化學電子教案-§4酸堿滴定法質子參考水準H2O其他參與質子轉移的大量存在的組分得質子產物失質子產物+H+-H+紋旭兔鈴穆浩賽妊壁蘇梭淋禱姨秀談署匿鬧曰窯瘸撕攣較想面倔植淌命皂第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023列出質子條件的簡易方法分析化學電子教案-§4酸堿滴定法32例2:

一元弱酸水溶液,選擇HAc和H2O為參考水平:水的質子自遞反應:H2O+H2OHA的解離反應:

HAc+H2OH3O++Ac-H3O++OH-質子條件:[H+]=[Ac-]+[OH-]分析化學電子教案-§4酸堿滴定法伙刻酚鑿咸踢唁消雕豪耶輿申外罰鮑貴城衷小鴿頗鶴暈柔遲綠懂皺亞系蔫第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023例2:一元弱酸水溶液,選擇HAc和H2O為參33一元弱酸水溶液HAc質子條件的簡易方法[H3O+]=[OH-]+[Ac-]分析化學電子教案-§4酸堿滴定法質子參考水準H2OHAc得質子產物H3O+失質子產物OH-Ac-+H+-H+-H+傘完邁巴倘宿焊煮雅唇曾析論慰煙蕭措七泥笆鎂廠變茹桂泉億遭癸揀掂煞第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023一元弱酸水溶液HAc質子條件的簡易方法34例3:

Na2CO3水溶液,選CO32-和H2O為參考水平:CO32-+2H2O

H2CO3+OH-質子條件:[H+]+[HCO3-]+2[H2CO3]=[OH-]也可通過物料平衡或電荷平衡得出質于條件。CO32-+H2OHCO3-+OH-H2O+H2OH3O++OH-分析化學電子教案-§4酸堿滴定法鎂龍靠墓筷啤戒謾皮忠體矗集異旅緬閏批仇瓜肖閱估阿片牧邀圭鈣啥裸校第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023例3:Na2CO3水溶液,選CO32-和35二元弱堿CO32-水溶液質子條件的簡易方法

[H+]+[HCO3-]+2[H2CO3]=[OH-]分析化學電子教案-§4酸堿滴定法質子參考水準H2OCO32-得質子產物H3O+HCO3-H2CO3失質子產物OH-+H+-H++H++2H+伸盼思警苦匈厭詣哎礎厭畢域淚景堿損練翻冰錳癱屑藝衷雪欺巋違慶亦系第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023二元弱堿CO32-水溶液質子條件的簡易方法[H+]+[36物料平衡式MassBalanceEquationMBE在平衡狀態,某組分的分析濃度等于其各型體的平衡濃度之和的數學表達式。例解電荷平衡式ChargeBalanceEquationCBE在平衡狀態,溶液中正離子所帶電荷總數與負離子所帶電荷總數相等的數學表達式。分析化學電子教案-§4酸堿滴定法CBE質子條件:[H+]+[HCO3-]+2[H2CO3]=[OH-]MBE凋羨腰泅限噶溝咎廈岸薛緣津最箭樸喊狂有娃投融輯妨探閏陀通照積揍慶第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023物料平衡式MassBalanceEquationM37Na2HPO4水溶液的質子條件:H2O和HPO42-為參考水平:HPO42-+2H2O

H3PO4+OH-質子條件:

[H+]+[H2PO4-

]+2[H3PO4]=[PO43-]+[OH-

]HPO42-+H2OH2PO4-+OH-HPO42-H++PO43-H2O+H2OH3O++OH-分析化學電子教案-§4酸堿滴定法霖歷膳柏狽撣切昆夜逞帳贖鐵露糖庚弘者餌業氏拼將攀緘圃怠妖蟄亨針役第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023Na2HPO4水溶液的質子條件:H2O和HPO42-為參考水38NH4HCO3水溶液的質子條件NH4+、HCO3-和H2O為參考水平:HCO3-

H++CO32-質子條件:

[H+]+[H2CO3]=[CO32-]+[NH3]+[OH-

]HCO3-+H2OH2CO3+OH-NH4+

H++NH3H2O+H2OH3O++OH-分析化學電子教案-§4酸堿滴定法碑想奇芋框咽鈾霖饋贈疫液蛀脫灘惑滲煩肩迂余倒杜次高壺峪廈灰沿芭兜第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023NH4HCO3水溶液的質子條件NH4+、HCO3-和H2394.3.2一元弱酸(堿)溶液pH的計算HA+H2OH3O++A-H2O+H2OH3O++OH-質子條件:[H+]=[A-]+[OH-]代入質子條件式,得:[HA]=cδHA(c:總濃度);[H+]3+Ka[H+]2–(cKa+Kw)[H+]-KaKw=0分析化學電子教案-§4酸堿滴定法δHA=[H+]/([H+]+Ka)精確式1精確式2屈喧焊晦淳脖咆粗腋雞月鄒俄噪越竅鎳什鉗跟口兄淤硯攔丸倡擠撰纖轎晚第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/20234.3.2一元弱酸(堿)溶液pH的計算HA+H2OH40討論:

(1)當計算允許有5%的誤差時,如果弱酸的濃度不是太小,即c/Ka≥105,可近似認為[HA]等于總濃度c(忽略酸的離解),則:

(2)若弱酸的Ka不是太小,由酸提供的[H+]將高于水離解所提供的[H+],對于允許有5%的誤差時可計算出當cKa≥10Kw時,忽略Kw項(忽略水的離解),則可得:分析化學電子教案-§4酸堿滴定法近似式1近似式2駝壽憎走甭式湃姓狀窟窮榔繕桿捐弱譽芽輾舷孩啼痢酥級顱揣滾倒治逃膠第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023討論:(1)當計算允許有5%的誤差時,如果弱酸的濃度不是41討論:

(3)若同時忽略酸的離解(c=[HA])和水的離解(Kw),即滿足c/Ka≥105和cKa≥10Kw,則由分析化學電子教案-§4酸堿滴定法最簡式可得最簡式:c赤廠蜒蘋陜泌輛源宿丁鋸襄兩粵哥省身嫩爆拇屠古杯紹掃伎琴療勇梢鵲攙第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023討論:(3)若同時忽略酸的離解(c=[HA])和42例4:計算10-4mol·L-1的H3BO3溶液的pH。已知pKa=9.24

pH=6.59如按最簡式計算,則

pH=6.62兩種計算相對誤差約為-8%解:cKa=10-4×10-9.24=5.8×10-14<10Kw水解離產生的[H+]項不能忽略。c/Ka=10-4/10-9.24=105.24>>105可以用總濃度c近似代替平衡濃度[H3BO3]分析化學電子教案-§4酸堿滴定法沏膳鉗拄姜霧鐘仿貳仕戒琳良鉆烽蒜藹試區棱遷省火拽位更舷蕊憨只冬酥第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023例4:計算10-4mol·L-1的H3BO3溶液43例5:求0.12mol·L-1一氯乙酸溶液的pH,已知pKa=2.86.

pH=1.92解:cKa=0.12×10-2..86>>10Kw水解離的[H+]項可忽略。又

c/Ka=0.12/10-2.86=87<105不能用總濃度近似代替平衡濃度。分析化學電子教案-§4酸堿滴定法燎御舀暖貼摳僵蠅筆套倒口丑遍萎凸述康嗎揍繹怒殼晶扛傍其獎昂腰辮恐第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023例5:求0.12mol·L-1一氯乙酸溶液的pH,44例6:已知HAc的pKa=4.74,求0.30mol·L-1HAc溶液的pH。

pH=2.64解:

cKa=0.30×10-4.74>>10Kw

c/Ka=0.30/10-4.74>>105符合兩個簡化的條件,可采用最簡式計算:分析化學電子教案-§4酸堿滴定法翻丈肅食曼徒坦光獰墾殿跳拼煩注拴蔓嶄蠻俱窮倫祝媽悲婁掘撩愧蟻錳匪第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023例6:已知HAc的pKa=4.74,454.3.3兩性物質溶液pH的計算既可給出質子,顯酸性;又可接受質子,顯堿性。NaHCO3、K2HPO4、NaH2PO4、NH4OAc、(NH4)2CO3及鄰苯二甲酸氫鉀等的水溶液。NaHA質子條件:[H2A]+[H+]=[A2-]+[OH-]將平衡常數Ka1、Ka2及KW代入上式,得:分析化學電子教案-§4酸堿滴定法象擠簾蝴裁擾擠惜飯漆懸測驟善敗扛蜘柬垂贅琳畝沾搏嫂衣難渺匈穢朋秩第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/20234.3.3兩性物質溶液pH的計算既可給出質子,顯酸性;又46精確計算式:(1)若HA-得、失質子能力都較弱,則[HA-]≈c;(2)若允許有5%誤差,cKa2≥10Kw時,可略去Kw項;得近似計算式:(3)如果c/Ka1≥10,則分母中的Ka1可略去,可得:最簡式分析化學電子教案-§4酸堿滴定法近似式精確式桌藍拯主換焊妙午桃析危嗡茄孜準馱權關項憤碟駁悍件矣幀觸豎塞汕茲拯第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023精確計算式:(1)若HA-得、失質子能力都較弱,則[HA-474.3.4其他物質溶液pH的計算p58緩沖溶液:

弱酸-共軛堿(弱堿-共軛酸)組成的緩沖溶液能控制的pH范圍為pKa±1。即ca:cb≈1時,緩沖溶液的緩沖能力(或稱緩沖容量)最大。最簡式:ca>>[OH-]-[H+]cb>>[H+]-[OH-]分析化學電子教案-§4酸堿滴定法馮骨嫌鎮初型操洋隊杰媒蹄拂丹祿加疇陛皚觸岳難瑩古搶佰雛畜秤閣栗快第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/20234.3.4其他物質溶液pH的計算p58緩沖溶液:ca>48表4-2常用的緩沖溶液p61-62分析化學電子教案-§4酸堿滴定法射甫翰玲馭絲妮涌側完胞漆釘仙飼違妄堆隴扔恃文貧坎菌菌噬糞笛傭俊孜第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023表4-2常用的緩沖溶液p61-62分析化學電子教案-§49幾種酸溶液計算[H+]的公式及使用條件(1)p58-59

(a)精確計算式

(b)近似計算式,應用條件:c/Ka≥105(c)最簡式,應用條件:c/Ka≥105;cKa≥10Kw一元弱酸兩性物質

最簡式,應用條件:c/Ka1≥105;cKa2≥10Kw分析化學電子教案-§4酸堿滴定法伍烙俏涉餾勒淬舟洼淡煌項硒憤杭襄頌謅鉗纂儒碩梳惺劑挺看墜字陷見卯第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023幾種酸溶液計算[H+]的公式及使用條件(1)p58-550幾種酸溶液計算[H+]的公式及使用條件(2)(a)近似計算式,應用條件:c/Ka1≥

10Kw;2Ka2/[H+]<<1(b)最簡式,應用條件:c/Ka1≥105;

cKa1≥10Kw2Ka2/[H+]<<1二元弱酸最簡式,應用條件:ca

>>[OH-]-[H+]

cb>>[H+]-[OH-]

[H+]=Ka

ca/cb緩沖溶液分析化學電子教案-§4酸堿滴定法赤虞徒弊式惱現定寸訣佩教冕她苛呸涸諜邪恕及擴巳萌菱惱欽敲角鼎去肪第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023幾種酸溶液計算[H+]的公式及使用條件(2)(a)近似計算式51例7:計算0.10mol·L-1的鄰苯二甲酸氫鉀溶液的pH。解:查表得鄰苯二甲酸氫鉀(兩性物質)的pKa1=2.89,pKa2=5.54,pKb2=14-2.89=11.11從pKa2和pKb2可以認為[HA-]≈c。

cKa=0.1×10-5.54>>10Kw

c/Ka=0.1/10-2..89=77.6>>10

pH=4.22分析化學電子教案-§4酸堿滴定法困像肄喂軀液鄙蛔禍饞其匝妙恍脂乃開譴碑番您款陜巷信贅查般痘駿靖煌第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023例7:計算0.10mol·L-1的鄰苯二甲酸氫鉀溶液的p52例8:分別計算0.05mol·L-1NaH2PO4和3.33×10-2mol·L-1Na2HPO4溶液的pH。解:查表得H3PO4的pKa1=2.12,pKa2=7.20,pKa3=12.36可以認為平衡濃度等于總濃度。(1)對于0.05mol·L-1NaH2PO4溶液

cKa2=0.05×10-7.20>>10Kw

c/Ka1=0.05/10-2.12=6.59<10pH=4.70分析化學電子教案-§4酸堿滴定法卉宴箭怪青戰經沼穩訛跑特胖咽臭脯散宦封力怎騾窄凹簿艇悸愚怨圭惦勉第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023例8:分別計算0.05mol·L-1NaH2PO4和3.53(2)對于3.33×10-2mol·L-1Na2HPO4溶液將有關公式中的Ka1和Ka2分別換成Ka2和Ka3。cKa3=3.33×10-2×10-12.36=1.45×10-14≈Kw

c/Ka2=3.33×10-2/10-7.20>>10Kw項不能略去。c/Ka2>>10,Ka2可略去。pH=9.66分析化學電子教案-§4酸堿滴定法螞死沿睛磚贊叮逝樸塊動瀉崔柳籮袁黎宮籮巒粥車練憫秋崗楞憑著覆度羌第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023(2)對于3.33×10-2mol·L-1Na2HPO54例9:已知室溫下H2CO3的飽和水溶液濃度約為0.040mol·L-1,試求該溶液的pH。解:查表得pKa1=6.38,pKa2=10.25。由于Ka1>>Ka2,可按一元酸計算。又由于

cKa1=0.040×10-6.38>>10Kw

c/Ka1=0.040/10-6.38=9.6×104>>105

pH=3.89檢驗:分析化學電子教案-§4酸堿滴定法腔亢撇瑩粱彤銑蝎舒廬衡鐮樁鋪葉傘珍折它釁蠻縫罐臭桐膏糧捧壓蝗惹復第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023例9:已知室溫下H2CO3的飽和水溶液濃度約為0.04055例10:計算0.20mol·L-1Na2CO3溶液的pH。解:查表得H2CO3pKa1=6.38,pKa2=10.25。故pKb1=pKw-pKa2=14-10.25=3.75,同理pKb2=7.62由于Kb1>>Kb2(可按一元堿處理)

cKb1=0.20×10-3.75>>10Kw

c/Kb1=0.20/10-375=1125>105

[H+]=1.7×10-12mol·L-1;pH=11.77分析化學電子教案-§4酸堿滴定法惠茄媚英背聰凡爹少叉鱉炯銜均燈顛墓櫥審聽沉醞堅銘窺請嶄綠患烴謗肄第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023例10:計算0.20mol·L-1Na2CO3溶液56§4.4酸堿滴定終點的指示方法滴定終點的兩種指示方法:a.儀器法:通過測定滴定過程中電位等參數的變化。可以確定化學計量點(等當點)附近電位的突躍。b.指示劑法:化學計量點時指示劑顏色的突變。

簡單、方便。

分析化學電子教案-§4酸堿滴定法匿醬撂絮謬鷹耗桐挨補組咆暢配締夕鵝攣留酶繞共財薩超刻辜擬風盜摘晤第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023§4.4酸堿滴定終點的指示方法滴定終點的兩種指示方法:b.574.4.1酸堿指示劑的變色原理及選擇1.酸堿指示劑:一類有顏色的有機物質,隨溶液pH的不同呈現不同顏色,顏色與結構相互關聯。酚酞:三苯甲烷類,堿滴酸時用。(動畫)變色范圍:8~10,無色變紅色。

無色分子無色分子無色分子紅色分子無色分子分析化學電子教案-§4酸堿滴定法菜佐炒艱纓殊怎轉扒瞥辛毯憲衫朵之酶莉逃冶深澤情拍稼字苦雁豌堤泣缺第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/20234.4.1酸堿指示劑的變色原理及選擇1.酸堿指示劑:一58甲基橙指示劑甲基橙:有機弱堿,黃色的甲基橙分子,在酸性溶液中獲得一個H+,轉變成為紅色陽離子。

偶氮類結構,酸滴堿時用。(動畫)變色范圍:3.1~4.4橙紅色變黃色。分析化學電子教案-§4酸堿滴定法騁高陋刻頗訖琉耍徹霸棠霧冷怠科揉鎬夕啟緣贛雹瘩后艾烤芝落掀虹峙帛第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023甲基橙指示劑甲基橙:有機弱堿,黃色的甲基橙分子,在酸性溶液中59表4-3幾種常用酸堿指示劑的變色范圍分析化學電子教案-§4酸堿滴定法蛻鉛柔校惕幣先抿哪廷丫變硅摹擄椅妊兩窯顧逝探齡宋賈津滔頹礦序諷圃第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023表4-3幾種常用酸堿指示劑的變色范圍分析化學電子教案602.變色原理

以HIn表示弱酸型指示劑,在溶液中的平衡移動過程可簡單表示如下:

HIn+H2O=H3+O+In-指示劑的顏色轉變依賴于比值:[In-]/[HIn]

[In-]代表堿色的深度;

[HIn]代表酸色的深度;分析化學電子教案-§4酸堿滴定法昔五曹魯屆講芥蘇潞贅凹癱害化莎侯賣茍騁信什之毯郡題燴快滴頓壟澆瞥第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/20232.變色原理以HIn表示弱酸型指示劑,在溶液中的平衡移動613.酸堿指示劑的討論(1)KHIn/[H+]=[In-]/[HIn]

KHIn一定,指示劑顏色隨溶液[H+]改變而變[In-]/[HIn]=1時:中間顏色=1/10時:酸色,勉強辨認出堿色=10/1時:堿色,勉強辨認出酸色指示劑變色范圍:pKHIn±1分析化學電子教案-§4酸堿滴定法品剛止零痰絳嫁律忍截柳寧鄰迪弘訊彌耕遲潤鞭寇皂嗜群爹珊管投疵爹脈第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/20233.酸堿指示劑的討論(1)KHIn/[H+]=[I62(2)結論

a.酸堿指示劑的變色范圍不一定正好位于pH7左右,由指示劑的pKHIn決定。b.顏色逐漸變化。c.變色范圍pKHIn±1(≤2個pH單位)分析化學電子教案-§4酸堿滴定法判淌錳饅淪蕊街慢史蠻藝賃丸參搽甭乳淺棄歐嘎龜婦敦滴驚役浸缽替例亦第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023(2)結論a.酸堿指示劑的變色范圍不一定正好位于63(3)混合指示劑

利用顏色的互補作用使顏色變化敏銳,易觀察(4)指示劑加入量影響

適當少些顏色明顯;加的多,多消耗滴定劑。(5)pH試紙

甲基紅,溴百里酚藍,百里酚藍,酚酞按一定比例混合,溶于乙醇,浸泡濾紙。分析化學電子教案-§4酸堿滴定法肯拌廖健淹抨朋馳浙獄屬塹鉀跪霉瞳肺呵婿撰窄嘲退綢滴郎參瓜噪溜禾淖第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023(3)混合指示劑利用顏色的互補作用使顏色變化64§4.5一元酸堿的滴定4.5.1強堿滴定強酸分析化學電子教案-§4酸堿滴定法滴定階段說明[H+]計算式滴定前根據HCl溶液的原始濃度求[H+][H+]=0.1,化學計量點前根據剩余的HCl量求[H+][H+]=a化學計量點HCl被完全中和,[H+]=[OH-]pH=7.00化學計量點后根據過量的NaOH量求[OH-][OH-]=b滴定階段PBE[H+]計算式滴定前[H+]=[OH-]+a[H+]=a化學計量點前[H+]=[OH-]+a[H+]=a化學計量點[H+]=[OH-]pH=7.00化學計量點后[OH-]=[H+]+b[OH-]=b

NaOHHCl君浴管求鞍排燭素榜皖嫉功料鉚哦岔訟蓄筐伎蛀城嘗矚峻息整轅婉歧端疥第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023§4.5一元酸堿的滴定4.5.1強堿滴定強酸分析化學電子654.5.1強堿滴定強酸例:0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1HCl溶液。

a.滴定前,加入滴定劑(NaOH)0.00mL時:0.1000mol·L-1鹽酸溶液的pH=1b.滴定中,加入滴定劑18.00mL時:[H+]=0.1000(20.00-18.00)/(20.00+18.00)=5.310-3mol·L-1溶液pH=2.28分析化學電子教案-§4酸堿滴定法鳳猶愿尸彭守屏尼淪散壕序昏穢委夾扇椎茂邦潞勻滲叼甘永絡企挨釩鑄九第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/20234.5.1強堿滴定強酸分析化學電子教案-§4酸堿滴定66

加入滴定劑體積為19.98mL時:(離化學計量點差約半滴)

[H+]=c

VHCl/V=0.1000

(20.00-19.98)/(20.00+19.98)=5.010-5mol·L-1

溶液pH=4.3c.化學計量點,即加入滴定劑體積為20.00mL

反應完全,[H+]=10-7mol·L-1,

溶液pH=7分析化學電子教案-§4酸堿滴定法釉曰妝巴痘臼擎貉玻瑣瑤葦韋軋該火馴栗星沫豈淌到休冉攜摧挑祥涅骸弘第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023加入滴定劑體積為19.98mL時:67

d.

化學計量點后加入滴定劑體積為20.02,過量0.02mL(約半滴)[OH-]=nNaOH/V=(0.10000.02)/(20.00+20.02)=5.010-5mol/LpOH=4.3,pH=14-4.3=9.7滴加體積:0~19.98mL;pH=3.4滴加體積:19.98~20.02mL;pH=5.4

滴定突躍分析化學電子教案-§4酸堿滴定法把熱濟宿鬧近瘓資腹況騙筒亂觸又藝薩鱗伺椒券捎兼忍違獺壤跪先蛛恨晰第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023d.化學計量點后加入滴定劑體積為20.02,過量068表4-5用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定

20.00mL0.1000mol·L-1HCl溶液分析化學電子教案-§4酸堿滴定法舞任瑩秋聳氓雷椅琢甜三閉葬旅堯緬快餾癰共釉損逼茂國臨鑿擱艇瞥鵲縱第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023表4-5用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴69強堿滴定強酸滴定曲線的討論:a.指示劑變色點與化學計量點并不一定相同,但相差不超過±0.02mL;指示劑的變色范圍應處于或部分處于滴定突躍范圍之內(選擇指示劑的重要原則)。這時相對誤差<0.1%。b.滴定過程中,溶液總體積不斷增加,計算時應注意。分析化學電子教案-§4酸堿滴定法堵邦久據攙汽纖貴犯捅擅葡泣使然議棉監性副臃菩蔣財議椿味戊涎浩拴伴第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023強堿滴定強酸滴定曲線的討論:a.指示劑變色點與化學計量點并70滴定突躍:化學計量點前后±0.1%范圍內pH的急劇變化值(△pH=pH+0.1%-pH-0.1%)。指示劑的選擇原則:指示劑的變色pH范圍處于或部分處于化學計量點附近的滴定突躍范圍內。指示劑在化學計量點之前發生顏色變化產生負誤差,反之,指示劑在化學計量點之后發生顏色變化則產生正誤差。分析化學電子教案-§4酸堿滴定法孤甜咆擔禿物強趣剎剎階敘趾啪熱泰臀繪馴窘殖亞把裂抉嗚側賒膨癰差量第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023滴定突躍:化學計量點前后±0.1%范圍內pH的指示劑的選擇原71甲基橙甲基紅酚酞C(0.10mol.L-1)

強堿滴定一元強酸化學計量點滴定突躍-0.1%+0.1%酸緩沖區突躍區堿緩沖區V(NaOH)/mL中和%pH0.000.01.0018.0090.02.2819.8099.03.3019.9899.94.3020.00100.07.0020.02100.19.70C(mol.L-1)滴定突躍0.10004.30~9.700.1000mol/LNaOH滴定20.00mL0.1000mol/LHCl充掏豺赴牌伊叼質淖臥力憶寢逞頰緞杉寄枷嚴餡掠癡磅熒棺穗餞瑤憂鑲引第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023甲基橙甲基紅酚酞C(0.10mol.L-1)強堿72濃度如何影響滴定突躍的大小和指示劑的選擇??分析化學電子教案-§4酸堿滴定法賣餃杖萄渴滇隋遼董札租韻資潘取粳蔣副駝伺豈姐研漓端娠忍五誅鐐庸優第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023濃度?分析化學電子教案-§4酸堿滴定法賣餃杖萄渴滇隋遼73甲基橙甲基紅酚酞C(mol.L-1)

不同濃度強堿滴定不同濃度強酸化學計量點1.00.100.0100.0010滴定突躍-0.1%+0.1%酸緩沖區突躍區堿緩沖區V(NaOH)中和%pH0.000.001.0018.0090.002.3019.8099.003.3019.9899.904.3020.00100.07.0020.02100.19.70C(mol.L-1)滴定突躍1.0003.30~10.700.10004.30~9.700.010005.30~8.70常疽母速烈拉賴氏辨話狙鳥課個蕩慕著褥鄂貨韋卡曹兼而廉皺爸南丹遍路第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023甲基橙甲基紅酚酞C(mol.L-1)不同濃度強堿74強酸滴定強堿用0.1000mol.L-1HCl滴定20.00mL0.1000mol.L-1NaOH。HCl→NaOHNaOH→HClHCl→NaOH凄唱瀕誹欣腑吻惺癬甄澀哀演伏猾鞏渦蚜懶夢示五灤蠅彼瀝余聳盛號碩楓第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023強酸滴定強堿用0.1000mol.L-1HCl滴定20754.5.2強堿滴定弱酸分析化學電子教案-§4酸堿滴定法滴定階段體系說明[H+]計算式滴定前HA按一元弱酸可求[H+]化學計量點前HA-A-根據緩沖溶液pH計算公式求各點[H+]化學計量點A-按一元弱堿求離解的[OH-]和相應的pH化學計量點后A-+OH-根據NaOH過量程度計算[OH-]和pH[OH-]=bNaOHHAc廠靖莆拔奶忱凈壤通灶舜憨星似倡鮮鄲善遞浦六娜橇襯厲哨悸綁瀉漣餡咳第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/20234.5.2強堿滴定弱酸分析化學電子教案-§4酸堿滴定76滴定階段體系PBE[H+]計算式滴定前HA[H+]=[OH-]+[A]計量點前HA-A-[H+]+Cb=[OH-]+[A]化學計量點A-[H+]+[HA]=[OH-]計量點后A-+OH-[H+]+b+[HA]=[OH-][OH-]=b瘦訃紗藩穆挎損奈季莊鹵甸遍球概晤篇晰惦偷陀躇趾符晰鹽啥障納候瓤蠅第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023滴定階段體系PBE[H+]計算式滴定前HA[H+]=[774.5.2強堿滴定弱酸例:0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1HAc溶液。

繪制滴定曲線時,通常用最簡式來計算溶液的pH值

a.滴定開始前,一元弱酸(用最簡式計算)

pH=2.87與強酸相比,滴定開始點的pH抬高。分析化學電子教案-§4酸堿滴定法剃玖幽物債記貿愉暫吼瘍展討押酪柞苦蜒競瞧霍餐鱉矩鷗于況瘩要山判狼第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/20234.5.2強堿滴定弱酸例:0.1000mol·L-1N78b.化學計量點前開始滴定后,溶液即變為HAc(ca)-NaAc(cb)緩沖溶液;按緩沖溶液的pH進行計算。加入滴定劑體積19.98mL時:

ca=0.020.1000/(20.00+19.98)=5.0010-5mol/L

cb=19.980.1000/(20.00+19.98)=5.0010-2mol/L[H+]=Kaca/cb=10-4.74[5.0010-5/(5.0010-2)]=1.8210-8

溶液pH=7.74

分析化學電子教案-§4酸堿滴定法辦鉚嫡廁閉黃笑肚雍狂蹲錐有詠伙廟鴿糜戍壕燙旱彰板抉蒙稅壬蟹館疏境第4章酸堿滴定法第4章酸堿滴定法1/2/2023b.化學計量點前開始滴定后,溶液即變為HAc(ca)-N79c.

化學計量點生成HAc的共軛堿NaAc(弱堿),濃度為:

cb

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