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大学二年级分析化学-第5章酸碱滴定法2

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第5章 酸碱滴定法

第5章 酸碱滴定法
24
一. 物料平衡 在一个化学平衡体系中，某一给定物质的
总浓度，必然等于各有关型体平衡浓度之和，
这种等衡关系称为物料平衡，其数学表达式
称为物料平衡方程，用MBE表示。
（Material Balance Equation）
例1：写出cmol· -1下列溶液的MBE L
（1）HAc （2）Na2CO3 （3）NaNH4HPO4
(1)Cl-的浓度
（2）Al3+的电荷
结 论
当离子强度相同时，离子的价态越高， 则γ越小。
6
（2）德拜－休克尔极限公式
lg i 0.512Zi
2
I
通常运用该式对活度系数随离子强度的 改变进行定性描述
（3）戴维斯（Davies）经验公式
I lg i 0.50 Z i 0.30 I 1 I
I lg i 0.512 Z i 1 Ba I
2
Z i — i 离子所带电荷
B —常数，25℃时为0.00328 I —离子强度
a —离子体积系数

1 2 I ci Z iห้องสมุดไป่ตู้2
ci 、Zi — 溶液中i 种离子的浓度和电荷
4
例1: 计算0.10mol· -1HCl溶液中H+的活度 L （武大本P111例1）
27
4、CBE的书写步骤
（1）首先写出溶液中存在的所有平衡（特别注意： 不要漏掉水的解离作用）； （2）写出溶液中所有的阳离子和阴离子； （3）将离子的电荷浓度正确表示出来； （4）将阳离子和阴离子分列等式两边，写出CBE。 例2：写出c mol· -1下列溶液的CBE L （1）NaCl （2）BaCl2 （3）Na2CO3

分析化学第5章

分析化学第5章
HAA2-
0.0 0 2 4 3.04 4.37 pKa1 pKa2 H2A HApKa= 1.33 6 8 10 12 pH
A2-
pH
1.0 H3PO4
δ
磷酸(H A)的分布系数图 磷酸(H3A)的分布系数图
H2PO4HPO42PO43-
0.0 0
2
4
6
8
10
12
pH
优势区域图 2.16
pKa1 H3PO4
优势区域图
pKa±1.3
HAc 3.46 4.76
6.06
Ac-
pH
HF的分布分数图（pKa=3.17） HF的分布分数图（ =3.17） 的分布分数图
δ 1.0 HF 0.5 F-
0.0 0 2 HF
优势区域图
4 3.17 pKa 3.17
6
8 F-
10
12
pH
pH
HCN的分布分数图（ HCN的分布分数图（pKa=9.31） =9.31） 的分布分数图
例：C1 mol/L H2SO4+C2 mol/L HAc
+
0 (H2SO4) HSO4HAc H2O
C1 SO42AcOH-
H+
[H+]=C1+[SO42-]+[Ac-]+[OH-]
C1 mol/L NaH2PO4 + C2 mol/L HCl +C3 mol/LNH4HCO3 + H3PO4 0 H2PO4HCl NH4+ HCO3H2O HPO42-、PO43C2 NH3 CO32OH-
-
HAc分布系数与溶液 关系曲线 HAc分布系数与溶液pH关系曲线： 分布系数与溶液pH关系曲线：

大学分析化学第5章-1

大学分析化学第5章-1

Ac- + H2O

共轭酸碱对
醋酸与氨在水溶液中的中和反应 HAc + NH3 NH4+ + Ac-
共轭酸碱对
结论(conclusion)!
酸碱半反应不可能单独发生 酸碱反应是两对共轭酸碱对共同作用的结果 酸碱反应的实质是质子的转移 质子的转移是通过溶剂合质子来实现的
二、 酸碱反应的平衡常数
二、酸度对弱酸(碱)各形体分布的影响
• 分布分数(distribution fraction)： • 溶液中某酸或碱组分的平衡浓度占其总浓度 的分数, 以表示. c

i
c
• 分布曲线——不同pH值溶液中酸碱存在形式 的分布
作用：
（1）深入了解酸碱滴定过程； （2）判断多元酸碱分步滴定的可能性。 滴定是溶液pH与溶液中各物种的量、比例 不断变化的过程。
• 则 [H2C2O4] = 0c, [HC2O4-] = 1c, [C2O42-] = 2c •

2
0+1+ 2=1
多 元 酸 溶 液
[ H 2C2O4 ] [ H 2C2O4 ] 0 2 c [ H 2C2O4 ] [ HC2O4 ] [C2O4 ] 1 1 2 K a1 K a1 k a2 [ HC2O4 ] [C2O4 ] 1 2 1 [H ] [H ] [ H 2C2O4 ] [ H 2C2O4 ] [ H ]2 2 [ H ] K a1 [ H ] K a1 k a2
+
展开得一元三次方程
[H+]3 + Ka[H+]2- (Kaca+Kw)[H+] - KaKw= 0

《大学化学教学》5酸碱滴定法(修改稿)

《大学化学教学》5酸碱滴定法(修改稿)
与被测物质的溶液按一定化学计量关系进行定量反应，根据 用去的已知准确浓度的溶液的浓度、体积和被测物质溶液的 体积，求算出被测物质含量的一类分析方法。
标准溶液（滴定剂）：已知准确浓度的试剂溶液
试样：被检测的物质。
滴定：用滴定管将标准溶液逐滴加到被分析组分
溶液中的操作过程。
编辑ppt
6
化学计量点（理论终点） ：标准溶液与被测 组分按滴定反应式所表示的化学计量关系，恰好完 全反应的计量点。
配位滴定法
沉淀滴定法
编辑ppt
3
滴定分析法分类（按照化学反应分类）
(1)酸碱滴定法(中和法)：以质子传递反应为基础。 H+＋ B- ＝ HB
(2) 沉淀滴定法：以沉淀反应为基础。 Ag+ ＋ Cl- ＝ AgC1↓
(3) 配位滴定法：以配位反应为基础。
M2+＋ Y4- ＝ MY2 -
(4) 氧化还原滴定法：以氧化还原反应为基础
4.掌握标准溶液的配制方法和标定方法。
5.掌握酸碱滴定法的基本原理，了解各种酸碱滴 定曲线，滴定突跃范围和指示剂的选择依据。
6.掌握酸碱滴定法测定结果的计算。
7.理解有效数字的意义，掌握有效数字的修约规 则和运算规则。
编辑ppt
2
分析化学
定性分析
化学分析 定量分析 仪器分析
化学分析
重量分析法 酸碱滴定法 滴定分析法 氧化还原滴定法
第12章 滴定分析
§12.1 滴定分析概述 §12.2 分析结果的误差和有效数字 §12.3 酸碱滴定法 §12.4 氧化还原滴定法 §12.5 配位滴定法
编辑ppt
1
教学要求
1.了解滴定分析法的分类方法和应用范围。
2.熟悉误差的分类及其产生的原因，掌握误差和 偏差的几种常用的表示方法。

第5章-酸碱滴定法

第5章-酸碱滴定法

H

K a c H


H 2 K a H K ac 0
c / K a 500
H OH
H A HA OH K aK b Kw HA A
水的质子自递常数
水既可以接受质子，又可以给出质子，是两性物质。
水的质子自递反应
H2O H2O
Kw H3O OH H 2O H 2O
0 10
H3O O H
H OH
有关酸碱的浓度
活度：离子在化学反应中起作用的有效浓度
c
或分析浓度，用c表示。
溶液无限稀时：=1 中性分子：=1 溶剂活度：=1
分析浓度：各种存在形式平衡浓度之和称为总浓度
平衡浓度：达到平衡时，溶液中存在的各种形式的 浓度，称平衡浓度，用[]表示。
Debye-Hückel公式
0.509Z I lg i I 1 B
pK a 5.05
pK a 5.11
大家写出计算公式？
五、 酸碱溶液pH的计算
根据溶液中三大平衡关系，可以计算pH 值。也可以直接由质子条件式（PBE）得到 计算的精确公式，然后根据具体条件再简化 得到最简式。
一元弱酸（碱）溶液pH值的计算
HA的PBE:
Kw O H H
例：写出Na2HPO4的PBE 零水准：H 2O
3 PBE： H 2H3 PO4 H2 PO4 OH PO4

2 HPO4




四、酸度对弱酸（碱）各型体分布的影响
HA
H A
根据物料平衡，可知：
c HA：分析浓度

酸碱滴定法(2)

酸碱滴定法(2)
b. 滴定过程中，溶液总体积不断增加， 计算时应注意。
25
• 滴定突跃：化学计量点前后 0.1%范围内，溶液pH 值的突变。
• 滴定突跃范围：突跃所在的pH范围。 4.3 ~ 9.7
• 指示剂的选择：指示剂的变色范围全部或部分在滴 定突跃范围内。(pHs与pKIn相近）
酚 酞、甲基红、甲基橙 • 滴定突跃与HCl的浓度有关。
例如：
酸式色 中间色 碱式色
甲基红 溴甲酚绿 红色 ＋ 黄色 橙色 ＋ 绿色 黄色 ＋ 蓝色
混合后 暗红色 灰色 绿色
14
四、酸碱滴定法的基本原理
15
滴定曲线
pH
选择指示剂 判断酸或碱能否被准确滴定
动画
VT
16
1. 强酸（碱）的滴定
强碱滴定强酸滴定曲线的计算过程
例：0.1000 mol/L NaOH 溶液滴定 20.00 ml 0.1000 mol/L HCl溶液
sp后:
22
cb 23
滴加体积：0—19.98 mL； pH=4.30-1.00=3.30 滴加体积：19.98 —20.02 mL；pH=9.70-4.30= 5.40
24
强碱滴定强酸滴定曲线的讨论：
a. 指示剂变色点（滴定终点）与 化学计量点并不一定相同，但 相差不超过±0.02mL，相对误 差不超过±0.1%。符合滴定分 析要求。
设HCl的浓度为ca(0.1000 mol/L)，体积为Va(20.00 mL)；NaOH的浓度为cb(0.1000 mol/L)，滴定时 加入的体积为Vb mL
17
(1) 滴定前(Before titration)
加入滴定剂(NaOH)体积为 0.00 ml时，溶液的组成为 HCl（ 0.1000 mol/L ，20.00 ml ），此时（Vb=0） ，溶液pH取决于HCl的浓度Ca，即

分析化学酸碱滴定法

分析化学酸碱滴定法

分析化学酸碱滴定法分析化学中的酸碱滴定法是一种常用的定量分析方法，广泛应用于各种领域，包括环境监测、制药、食品检验等。

该方法通过在化学反应中加入一种已知浓度的酸或碱溶液，利用滴定终点的指示剂的颜色变化或电动势的变化来确定待测溶液的浓度。

酸碱滴定法的基本原理是酸和碱反应的定量关系：n1V1=n2V2，其中n1和n2分别是酸和碱的摩尔数，V1和V2分别是酸和碱的体积。

根据这一关系，可以确定待测溶液中酸或碱的浓度。

在酸碱滴定法中，滴定终点的判断是关键步骤。

常用的指示剂有酚酞、溴酸甲基橙、甲基红等，其颜色在酸碱反应过程中发生明显变化。

当滴加的酸或碱溶液足够与待测溶液中的酸或碱反应到足够数量时，指示剂的颜色发生转变，即达到了滴定终点。

酸碱滴定法有以下几个主要步骤：1.准备滴定溶液：根据待测溶液的性质选择合适的酸或碱溶液作为滴定溶液，调整其浓度，使其能够反应到滴定终点。

2.准备待测溶液：将待测溶液取出一定容积，用烧杯或容量瓶装放。

3.添加指示剂：根据待测溶液的酸碱性质选择合适的指示剂，加入待测溶液中。

4.滴定：用滴定管将滴定溶液滴加到待测溶液中，直到指示剂颜色发生转变，即达到滴定终点。

5.计算结果：根据酸碱反应的定量关系，使用酸碱滴定公式计算出待测溶液中酸或碱的浓度。

酸碱滴定法的优点是操作简单，结果准确可靠。

然而，该方法也有一些局限性。

首先，滴定终点的判断具有主观性，可受到操作人员的视力、光线等因素的影响。

其次，在滴定过程中，应该严格控制滴加速度，以避免溅液影响滴定结果。

此外，滴定终点对于复杂样品或多种酸碱的滴定来说可能会出现困难。

为了提高酸碱滴定法的准确性和灵敏度，人们引入了一些改进方法，如自动滴定器和电位滴定法。

自动滴定器可以自动控制滴加速度和滴定终点的判断，减少了人为误差。

电位滴定法则通过跟踪滴定过程中的电位变化来确定滴定终点，提高了滴定方法的精确性。

总之，酸碱滴定法是一种常用的分析化学方法，其简单易行、结果可靠的特点使其得到广泛应用。

大二分析化学酸碱滴定法

大二分析化学酸碱滴定法
1923 年 J. N. Brnsted 与 T. M. Lowry 同时提出酸碱的 质子理论。 1923 年 G. N. Lewis 提出酸碱的电子理论。
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R. Boyle 波义耳（1627-1691，英国）
波义耳把化学确立为科学。 ——恩格斯
罗伯特·波义耳
T. M. Lowry 劳里 （1874-1936，英国）
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12
酸碱电子理论的建立
提出“逸度”和“活度”的概念； 提出共价键的电子理论； 提出了酸碱电子理论（路易斯酸碱
理论）。 G. N. Lewis 路易斯 培养出五位诺贝尔奖获得者。
（1875-1946，美国）
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10
酸碱电离理论的建立
F. W. Ostwald 奥斯特瓦尔德 （1853-1932，德国 ）
S. A. Arrhenius 阿累尼乌斯 （1859-1927，瑞典）
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11
酸碱质子理论的建立
J. N. Brønsted 布朗斯特 （1879-1947，丹麦）
The acid species (proton donor) is thereby converted to its conjugate base and the base (proton acceptor) becomes protonated to form its conjugate acid.
推翻了燃素学说，提出了 燃烧的氧化学说；
证明了水可以分解成氢气 和氧气；
认为凡是包含有氧元素的 化合物，都是酸性。
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分析化学第五章酸碱滴定法

分析化学第五章酸碱滴定法

NH4+
NH3
NH4+ + H2O
NH3+H3O+
pX= - lg [X]
Ka = [NH3][H3O+]/[NH4+]
NH3+H2O
NH4++OH-
Kb = [NH4+][OH-]/[NH3] KaKb=[H3O+][OH-]=Kw
pK a pK b pK w 14.00 25 C
水溶液中共轭酸的Ka与其共轭碱的Kb之积
find sulphuric acid ?
（二）电荷平衡CBE 溶液电中性：
阳离子所带正电荷的量=阴离子所带负电荷的量 浓度为c的CaCl2溶液 带正电荷的阳离子H+，Ca2+， 带负电荷的阴离子Cl-，OH[H+]+ 2[Ca2+]=[Cl-]+[OH-] Na2CO3溶液 [Na+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]
（三）质子条件式（PBE）
方法 TWO
写PBE时，首先要确定参考水准（大量存在并且参 与质子转移的物质），然后根据参考水准得失质子 情况写出等式。
例：HAc 溶液
H+
参考水准：H2O 和 HAc
H+ OH-
Ac-
H2O HAc
OH-
Ac-
H OH Ac
参考
H+，
H2CO3
例：写出NH4HCO3溶液的PBE
等于水的质子自递常数Kw
例 已知醋酸HAc的Ka=1.810-5, 求其共轭碱Ac -的 Kb. 解: 共轭酸碱对的Ka与Kb满足关系

（完整版）酸碱滴定实验详细步骤

（完整版）酸碱滴定实验详细步骤

（完整版）酸碱滴定实验详细步骤酸碱滴定实验详细步骤酸碱滴定实验详细步骤用已知物质量浓度的酸(或碱)来测定未知物质物质的量浓度的碱(或酸)的方法叫做酸碱中和滴定【实验】以把已知物质的量浓度的盐酸注入事先已用该盐酸溶液润洗过的酸式滴定管，至刻度“ 0”上，把滴定管固定在滴定管夹上。

轻轻转动下面的活塞，使管的尖嘴部分充满溶液且无气泡。

然后调整管内液面，使其保持在“0”或“0”以下的某一刻度，并记下准确读数；把待测浓度的NaOH溶液注入事先已用该溶液润洗过的碱式滴定管，也把它固定在滴定管夹上。

轻轻挤压或“ 0”以下玻璃球，使管的尖嘴部分充满溶液且无气泡,然后调整管内液面，使其保持在“ 0”某一刻度，并记下准确读数。

在管下放一洁净的锥形瓶，从碱式滴定管放出25.00 mL NaOH溶液，注入锥形瓶，加入2滴酚酞试液，溶液立即呈粉红色。

然后，把锥形瓶移到酸式滴定管下，左手调活塞逐滴加入已知物质的量浓度的盐酸，同时右手顺时针不断摇动锥形瓶，使溶液充分混合。

随着盐酸逐滴加入，锥形瓶里OH-浓度逐渐减小。

最后，当看到加入1滴盐酸时，溶液褪成无色，且反滴一滴NaOH溶液又变回红色说明反应恰好进行完全。

停止滴定，准确记下滴定管溶液液面的刻度，并准确求得滴定用去盐酸的体积。

为保证测定的准确性，上述滴定操作应重复二至三次，并求出滴定用去盐酸体积的平均值。

然后根据有关计量关系，计算出待测的NaOH 溶液的物质的量浓度。

具体计量关系为C(A)*V(A)=C(B)*V(B)，其中A(Acid)为酸，B(Base)为碱。

【酸碱中和滴定的注意事项】一摇瓶时，应微动腕关节，使溶液像一个方向做圆周运动，但是勿使瓶口接触滴定管，溶液也不得溅出。

二滴定时左手不能离开旋塞让液体自行流下。

三注意观察液滴落点周围溶液颜色变化。

开始时应边摇边滴，滴定速度可稍快（每秒3~4滴为宜），但是不要形成水流。

接近终点时应改为加一滴，摇几下，最后，毎加半滴，即摇动锥形瓶，直至溶液出现明显的颜色变化，准确到达终点为止。

第五章酸碱滴定法2ppt课件

第五章酸碱滴定法2ppt课件

Z
2 i
(
1
I
I
0.30I )
I 1
2
i
ci
Z
2 i
c1···cn分别为第1···n种离子的浓度。
—Z—1··戴·Zn维分斯别经为第验1公···n式种(离I 子≤ 的0.电1 荷m数ol。·k价g态-1的对稀I 影溶响液较)
大
第五章 酸碱滴定法
12
lg i
0.512
Z
2 i
(
1
I
I
0.30I )
第五章 酸碱滴定法
23
2.缓冲溶液的配制
单一两性物质 具有一定浓度的共轭酸碱对 浓度较高的强酸或强碱 用多元弱酸和弱碱组成的缓冲体系(缓冲范围较宽） 可选用一定浓度的多种弱酸或弱碱组分与一定浓度的
NaOH或HCl组成
第五章 酸碱滴定法
24
- pH曲线
10
102
8
H+
HAc+Ac -
标准缓冲溶液
组成 用途
一定浓度的共轭酸碱 对如： HAc-NaAc
一定浓度的单一两性物（逐级离解常 数相差较小如酒石酸氢钾）,或共轭酸 碱对（如NaH2PO4-Na2HpO4)
控制溶液的酸度
测量溶液pH时的参考溶液
第五章 酸碱滴定法
4
一、缓冲溶液pH的计算
(一) 一般缓冲溶液
以 HA-NaA为例
物料平衡方程: [HA] + [A-] = cHA + cA- ① 电荷平衡方程:
26
例3 欲配制pH＝5.00的缓冲溶液500毫升，已用去6.0mol/L HAc 34.0mL，问需要NaAc·3H2O 多少克？
解 ：cHAc=6.0×34.0/500=0.41 mol/L 由[H+]=[HAc]Ka/[Ac-] 得： [Ac-]=[HAc]Ka/[H+] =0.41×1.8×10-5/1.0×10-5

大学分析化学经典-第五章酸碱滴定法教材

大学分析化学经典-第五章酸碱滴定法教材

误差传递
误差处理
当一个测量结果依赖于多个测量值时，任何 一个测量值的误差都可能传递到最终结果中。 为减小误差传递，应尽量减少依赖于多个测 量值的计算过程。
对于已经产生的误差，可以采用一些数学方 法进行修正或补偿，如加权平均、回归分析 等。同时，应重视误差分析在实验设计中的 应用，以减小误差对实验结果的影响。
大学分析化学经典-第五章酸碱滴 定法教材
目 录
• 酸碱滴定法概述 • 酸碱滴定法的基本概念 • 酸碱滴定法的实验技术 • 酸碱滴定法的应用实例 • 酸碱滴定法的误差分析
01 酸碱滴定法概述
酸碱滴定法的定义与原理
定义
酸碱滴定法是一种通过滴定实验测定 物质含量的方法，通过酸或碱与被测 物质发生化学反应，根据反应终点时 所消耗的酸或碱的量，计算出被测物 质的含量。
酸碱标准溶液的标定
使用已知浓度的标准物质对酸碱标准溶液进行标定，以确定其准确浓度。常用的标准物质有邻苯二甲 酸氢钾、碳酸钠等。
食品中酸含量的测定
食品中常见的酸
食品中含有的酸包括苹果酸、柠檬酸、酒石酸等，这些酸的存在使得食品口感更加丰富。
测定方法
通过滴定法或电位法测定食品中酸的含量，以了解食品的新鲜度和质量。
环境水样中碱含量的测定
要点一
环境水样中的碱
环境水样中的碱主要来自自然界的矿物质和人为排放的废 水。
要点二
测定方法
使用酸滴定法测定环境水样中的碱含量，以了解水体的pH 值和污染程度。
药物中酸碱成分的测定
药物中常见的酸碱成分
许多药物中含有酸性或碱性物质，这些 物质对于药物的疗效和安全性具有重要 影响。
原理
酸碱滴定法基于酸碱反应的化学平衡 原理，通过滴加酸或碱溶液，使被测 物质与滴加溶液在化学计量点处恰好 完全反应，从而确定被测物质的含量。

酸碱滴定_分析化学课件

酸碱滴定_分析化学课件

5.1 滴定分析中化学平衡
四大平衡体系： 酸碱平衡
四种滴定分析法： 酸碱滴定法
配位平衡
氧化还原平衡 沉淀平衡
配位滴定法
氧化还原滴定法 沉淀滴定法
5.1.1 活度与浓度
活度：在化学反应中表现出来的有效浓度，
通常用a表示
a i = g i ci
溶液无限稀时: g=1 中性分子: g =1
溶剂活度: a =1
[NH3] +[Zn(NH3) 2+] +2[Zn(NH3)22+] +3[Zn(NH3)32+] +4[Zn(NH3)42+] = 0.2 mol/L
电荷平衡 溶液中正离子所带正电荷的总数等于负离子所带 负电荷的总数(电中性原则)。
电荷平衡方程（CBE)
Na2C2O4水溶液 [Na+] + [H+] = [OH-] + [HC2O4-] + 2[C2O42-]
Kbi =
Kw Ka(n-i+1)
酸碱中和反应(滴定反应)
Kt — 滴定反应常数
H+ + OH-
H2O
1 Kt = =10 14.00 Kw
H+
+
Ac-
HAc
Kb 1 Kt = = Ka Kw
Ac-
OH-
+ HAc
H2O +
Ka 1 Kt = = Kb Kw
(2) 平衡常数 反应：HA＋B HB+ +A-
pH= -lg [H+]
酸的浓度：酸的分析浓度，包含未解离的和已解离的 酸的浓度 对一元弱酸：cHA＝[HA]+[A-]

分析化学第五章酸碱滴定法

分析化学第五章酸碱滴定法
–
酸碱质子理论是概念的一场革新： 两性物质： H2O, HCO3ˉ (所有酸式根) 无机盐的概念： NH4Cl (酸碱复合物) 酸碱质子理论扩大了酸碱的范围，它比电离理论更 广泛，其酸碱的定义只以H+为判据，与溶剂无关， 可以解释NH3、Na2CO3以及NH4Cl等具有酸碱性的 原因。
特点：
1）具有共轭性
• 离子强度(ionic strength)与活度系数的计算: 1.离子强度: I与溶液中各种离子的浓度及电荷有 关： 1 I= —∑ciZi2
2
其中，ci：i离子浓度 , Zi：i离子电荷。
例：计算0.10 mol/L的HCl和0.20 mol/L的 CaCl2 混合溶液的离子强度。 解： [Cl-]=0.10+(2×0.20)=0.50 mol/L 1 I= — (cH+ZH+2+cCl-ZCl-2+cca2+Zca2+2 ) 2 1 = — (0.10×1+0.50×1+0.20×22 ) 2 =0.70 mol/L
如：HA A－ + H+
2）具有相对性
如： HCO3－既为酸，也为碱 （两性）。
3）具有广泛性
如： 2O 作为中性分子，既可为酸，也可为碱。 H
举例：
酸 HAC H2CO3 HCO3 NH4
+
碱 AcHCO3 CO3
2-
质子 + + + + + + + H+ + H H H H
+ +
NH3 H5Y+ NH2OH (CH2)6N4
o
例：计算0.010 mol/L硼砂溶液中H2BO3-的活度 系数(忽略H2BO3- 和H3BO3的离解)。 解： Na2B4O7+5H2O→2Na++2H2BO3-+2H3BO3 „Na+‟=„H2BO3-‟=0.020 mol/L

(分析化学课件)第五章酸碱滴定法

(分析化学课件)第五章酸碱滴定法

报告撰写格式规范
标题
简明扼要地概括实验内容和目的。
实验原理
简要介绍酸碱滴定法的原理和应用。
实验步骤
详细记录实验的操作过程，包括试剂的配制、仪 器的使用等。
实验结果
记录实验数据，包括原始数据和处理后的数据，以 及数据的图表展示。
结果讨论
对实验结果进行分析和讨论，解释实验现象和原 因，以及实验结果的可靠性。
智能滴定技术的发展
描述
随着科技的进步，智能滴定技术逐渐应用于分析化学领域 。该技术通过自动化仪器实现精确的滴定操作，提高了实 验的准确性和效率。
前沿动态2
新型酸碱指示剂的研究
描述
近年来，研究者们致力于开发新型酸碱指示剂，以提高酸 碱滴定的灵敏度和准确性。一些新型指示剂具有更高的颜 色变化敏感度和更宽的适用范围。
仪器准备与试剂选择
仪器准备
酸度计、滴定管、容量瓶、移液管、烧杯、搅拌器等。
试剂选择
强酸、强碱、指示剂（如酚酞、甲基橙等）。
实验步骤及注意事项
实验步骤 1. 清洗并烘干仪器。
2. 准确称取试样，溶解并定容。
实验步骤及注意事项
3. 用酸度计测定试样的pH值。
4. 根据试样的pH值，选择合适 的指示剂。
减小环境误差。
实例分析：如何减小误差
仪器校准
定期对滴定管、容量瓶等器皿 进行校准，确保其精度符合要
求。
重复实验
对同一试样进行多次滴定实验 ，取平均值作为最终结果，减 小随机误差的影响。
空白实验
进行空白实验以扣除试剂和器 皿带来的误差，提高结果的准 确性。
结果校核
采用其他方法对滴定结果进行 校核，如电位滴定法、光谱法
结果讨论部分深入分析了实验结果的可靠 性和误差来源，提出了改进实验的建议。

第5章、酸碱平衡和酸碱滴定法(2)

第5章、酸碱平衡和酸碱滴定法(2)

常用单一酸碱指示剂 (要记住)
3.1 4.4
甲基橙--MO
4.4 6.2
甲基红--MR
8.0 9.6
酚酞---PP
百里酚酞: 无色 9.4-----10.0(浅蓝)------10.6蓝
指示剂选择？
强酸碱滴定曲线
pH
12
10 8 6 4 2 0 0 1 2
9.7
sp+0.1%
sp 7.0
4.3
突 跃
① 若ca0=cb0，都增大10倍，则突跃范围增大1个pH单位。 ② pHSP 7.0, 即：SP时非中性溶液。 ③ NaOH滴定HAc 的突跃范围比NaOH滴HCl小。
强碱滴定弱酸滴定曲线
浓度: 增大10倍，
突跃增加1个pH单位（上限）
滴定曲线形状类似强碱滴定强酸，pH变化相反 滴定突跃范围决定于酸标液浓度及被测碱浓度
指示剂的选择：甲基红，酚酞
二、强碱滴定一元弱酸
OH- + HA
Kt A 1 HA OH K

A- + H2O
Ka KW
反应完全程度不高
b
NaOH（0.1000mol/L）→HAc（0.1000mol/L , 20.00mL
0.1000 mol/LNaOH滴定0.1000 mol/LHA (pKa=4.76)
NaOH mL
0.00 10.00 18.00 a 组成 pH 2.88 [H+]计算式
+ 滴定前 [H ]＝ Kaca
HA 0.00 0.50 HA+A0.90 HA+A-
4.76 5.71 6.67
7.46 7.76 8.72 9.70 10.00
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和高碱度（pH>12）时的缓冲溶液。
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5.5.2 缓冲缓冲溶液 pH 值的计算
弱酸 HB 及其共轭碱 NaB 组成的缓冲溶液，设它们的 浓度分别为 cHB、cB- ， 计算 该缓冲溶液的 pH 值。
物料平衡式： [Na ] cB , [HB] [B- ] cHB cB (1)
电荷平衡式： [Na ] [H ] [B ] [O H ]
[B- ] cB [H ][OH- ]
(2)
将(2)式代入(1)得
[HB] cH B [H ] [OH - ]
(3)
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5.5.2 缓冲缓冲溶液 pH 值的计算
根据解离平衡可得计算缓冲溶液的 pH 值的精确公式：
5.5.1 缓冲作用与缓冲溶液
缓冲溶液：是一类对溶液的酸度有稳定作用的溶液。
缓冲作用: 向溶液中加入少量的酸或碱，或者将溶液稍 加稀释，溶液的酸度都能基本保持不变，这种作用称 为缓冲作用。 缓冲溶液的组成：一般是由浓度较大的弱酸及其共轭 碱所组成。 ➢ 如 HAc-Ac-、NH4+-NH3； ➢ 高浓度的强酸或强碱溶液，只适合做高酸度（pH<2）
解： Ka K W / Kb 5.6 1010
按最简式(7)计算
pH pKa
lg cB cHB
9.26 lg 0.20 0.10
9.56
注意：
（1）Ka 的正确选择； （2）共轭酸碱对的相应浓度
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缓冲溶液 pH 值的计算例 2
计算 0.0800 mol·L-1 二氯乙酸 - 0.120 mol·L-1 二氯乙
5~ 9 节作业
P164 P165
第 12, 15, 17, 19 题 第 24, 28 题
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5.5 酸碱缓冲溶液（Buffer）
5.5.1 缓冲作用与缓冲溶液 5.5.2 缓冲溶液 pH 值的计算
5.5.3 缓冲容量
5.5.4 几种重要的缓冲溶液
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酸钠缓冲溶液的 pH 值，已知二氯乙酸的 pKa=1.26。
解： 先按最简式(7)计算
pH
pKa
lg cB cHB
1.26 lg 0.120 0.0800
1.44
[H ] 101.44mol L1 0.036 mol L1
[H
]
Ka
cHB cB
[H ] [H ]
[H+] = 0.036 mol·L-1，与共轭酸碱对的浓度比较可知，
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5.5.3 缓冲容量
缓冲容量：衡量缓冲溶液缓冲能力大小的尺度。
缓冲容量b 的数学表达式： β db da dpH dpH
缓冲容量的大小表明溶液抵抗外加酸碱影响的能力。
计算 b 的近似式为：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
β
2.30
c Ka[H ] ([H ] K a )2
式中 c 为缓冲剂 HB 与 B 的总浓度。b 越大，缓冲容
[H ]
Ka
[HB] [B- ]
Ka
cHB cB
[H ] [OH- ] [H ] [OH- ]
(4)
精确公式比较复杂，在实际工作中，缓冲剂本身的浓度 往往较大，多数情况下，缓冲溶液酸度的计算采用近似 方法。分以下三种情况对 (4)式进行讨论。
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5.5.2 缓冲缓冲溶液 pH 值的计算
Ka
cHB
c B
[OH- ] [OH- ]
近似公式 (6)
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5.5.2 缓冲缓冲溶液 pH 值的计算
[H ]
Ka
[HB] [B- ]
Ka
cHB [H ] [OH - ] cB [H ] [OH - ]
(4)
3. 当 cHB [O H ] [H ] 和 cB [H ][OH ]
0.036 与 0.022 的相对误差有 64%。
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缓冲溶液 pH 值的计算例 3
计算 0.30 mol·L-1 吡啶和 0.10 mol·L-1 HCl 等体积混合 组成的缓冲溶液的 pH 值，已知吡啶的 Kb=1.7ⅹ10-9。
解：先确定共轭酸碱对的浓度
+ H+=
第 5 章 酸碱滴定法
5.1 溶液中的酸碱反应与平衡 5.2 酸碱组分的平衡浓度与分布分数 5.3 溶液中 pH 值的计算 5.4 对数图解法 5.5 酸碱缓冲溶液 5.6 酸碱指示剂 5.7 酸碱滴定原理 5.8 终点误差 5.9 酸碱滴定法的应用
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1
作业 （二）
不能应用最简式，要采用(5)式计算。
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缓冲溶液 pH 值的计算例 2
[H
]
Ka
cHB cB
[H ] [H ]
101.26
0.080 [H ] 0.12 [H ]
整理得 [H ]2 0.175[H ] 0.0044 0 解一元二次方程，得
[H ] 101.65 mol L-1 0.022 mol L-1 pH 1.65
ca 0.10 mol L1 / 2 0.050 mol L1 N
N H+
cb (0.30 0.10) mol L1 / 2 0.10 mol L1
Ka K W / Kb 5.9 106
pH
pKa
lg cB cHB
5.23 lg 0.10 0.050
5.53
重点：共轭酸碱对浓度的计算
时，式(4)进一步化简为最简公式：
[H ]
Ka
cHB
c B
pH
pKa
lg
cB cHB
(7)
由
上
式
可
知
：当
c B
cHB
时 ，pH
pKa 。
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缓冲溶液 pH 值的计算例 1
计算 0.10 mol·L-1 NH4Cl - 0.20 mol·L-1 NH3 缓冲溶 液的 pH 值，已知 Kb(NH3) = 1.8×10-5。
[H ]
Ka
[HB] [B- ]
Ka
cHB [H ] [OH - ] cB [H ] [OH - ]
(4)
1. 当溶液 pH<6 时，忽略式(4)中的 [OH-]：
[H ]
Ka
cHB cB
[H ] [H ]
近似公式 (5)
2. 当溶液 pH>8 时，忽略式(4)中的 [H+]：
[H
]