无机化学第4章.ppt

*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,*,酸碱平衡与酸碱滴定,Acid-Base Equilibrium and Acid-Base Titration,第 四 章,11/27/2025,1,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,4.1 电解质溶,液,4.2 酸碱理论,4.3,溶液酸度的计算,4.4 缓冲溶液,4.5 弱酸(碱)溶液中各型体的分布,4.6 酸碱滴定法,11/27/2025,2,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,1.熟悉弱电解质平衡，了解活度、离子强度等概念。,2.了解近代酸碱理论的基本概念。,3.掌握各种平衡的计算原理与方法。,4.掌握缓冲溶液的缓冲原理与配制方法。,5.掌握酸碱滴定的基本原理与实际应用。,学习要求,11/27/2025,3,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,4.1 电解质溶液,4.1.1 强电解质与弱电解质,电解质,：,熔融态或水溶液具有导电性的物质。,可分为强电解质和弱电解质。,一般认为强电解质可以完全解离，而弱电,解质只是小部分解离。,如：,11/27/2025,4,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,解离度(),例如：,0.10 mol,L,1,HAc的解离度是1.32%，则溶液,的,c,(H,+,)=0.10 mol,L,1,1.32%=0.00132 mol,L,1,pH=2.88。,11/27/2025,5,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,4.1.2 活度与活度系数,离子氛：,由于带不同电荷离子之间以及离子和溶液,分子之间的相互作用，使得每一个离子的,周围都吸引着一定数量带相反电荷的离子，,形成了离子氛。,11/27/2025,6,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,在强电解质溶液中，应该用活度代替浓度，但当离子强度小于10,4,时，离子间牵制作用就降低到极微弱的程度，活度系数可以近似地认为是1，所以对于稀溶液通常用浓度代替活度。对于强电解质溶液，若浓度比较大时，则必须采用活度。,离子强度,I,：,反映离子间牵制作用强弱的物理量。,11/27/2025,9,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,4.2 酸碱理论,酸碱理论简介,1.,酸碱电离理论,(1880-1890 阿仑尼乌斯),酸：,解离的正离子全部为H,+,的物质；,碱：,解离的负离子全部为OH,的物质。,2.,酸碱质子理论,(1923年 布朗斯特、劳莱),酸：,能给出质子(H,+,)的物质；,碱：,能接受质子(H,+,)的物质。,3.,酸碱电子理论,(1923年 路易斯),酸：,能接受电子对的物质；,碱：,能给出电子对的物质。,4.,软硬酸碱理论,(1963年 皮尔逊),根据酸碱电子理论，结合授受电子对的难易程度进行软硬分类。,11/27/2025,10,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,4.2.1 酸碱质子理论,酸碱质子理论1923年由布朗斯特(Br,nsted)和劳莱(Lowry)各自独立地提出。,11/27/2025,11,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,酸碱定义,酸：,凡是能给出质子的物质；,碱：,凡是能接受质子的物质；,酸碱可以是阴离子、阳离子或中性分子。,11/27/2025,12,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,酸碱共轭关系,11/27/2025,13,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,共轭酸碱对,满足酸碱共轭关系的一对酸和碱称为共轭酸碱对，酸越强它的共轭碱就越弱，酸越弱，它的共轭碱就越强,。,共轭碱,共轭酸,11/27/2025,14,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,11/27/2025,15,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,两性物质：,同一物质在一个反应中它是酸，但在另一个反应中又是碱，这种在一定条件下可以失去质子，而在另一种条件下又可以接受质子的物质称为(酸碱)两性物质。,11/27/2025,16,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,“盐”：,在酸碱质子理论中没有“盐”的概念,11/27/2025,17,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,酸碱反应的实质,两个共轭酸碱对之间的质子传递反应，即由强酸、强碱生成弱酸、弱碱的过程。,酸1 碱1,碱2 酸2,酸1 碱2 酸2 碱1,11/27/2025,18,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,1)解离反应,2)中和反应,3)水解反应,11/27/2025,19,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,4.2.2 酸碱的相对强弱,11/27/2025,20,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,水的离子积常数,11/27/2025,21,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,1.水的解离平衡与离子积常数,1)水的离子积常数与温度的关系,水的解离是吸热反应，温度升高，离子积常数也升高。,T,/,C,0,25,40,60,0.11510,-14,1.00810,-14,2.9510,-14,9.510,-14,室温下常采用此数值,11/27/2025,22,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,2)溶液的酸碱性,c,(H,+,)=,c,(OH,)=1,10,7,molL,1,溶液显中性,c,(H,+,),1,10,7,molL,1,，,c,(H,+,),c,(OH,),溶液显酸性,c,(H,+,),1,10,7,molL,1,，,c,(H,+,),c,(OH,),溶液显碱性,11/27/2025,23,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,2.弱酸、弱碱的解离平衡,1)弱酸、弱碱的解离常数,K,a,：酸常数,11/27/2025,24,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,K,b,：碱常数,NH,3,+H,2,O NH,4,+,+OH,11/27/2025,25,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,2)酸碱的相对强弱,弱酸弱碱的解离常数,K,i,(一),11/27/2025,26,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,通常把,K,a,=10,2,10,7,的酸称为弱酸，把,K,a,10,7,的酸称为极弱酸；同理，弱碱也可以按,K,b,的大小进行分类。,弱酸弱碱的解离常数,K,i,(二),11/27/2025,27,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,3)共轭酸碱对的,K,a,与,K,b,之间的关系,K,a,K,b,=,c,(H,+,),c,(OH,)=,K,w,=1.0,10,14,11/27/2025,28,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,NH,4,+,+H,2,O NH,3,+H,3,O,+,例：,NH,3,+H,2,O,NH,4,+,+O,H,-,11/27/2025,29,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,4),多元弱酸弱碱的解离,11/27/2025,30,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,11/27/2025,31,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,?,11/27/2025,32,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,三元酸,：,二元酸：,11/27/2025,33,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,3.解离度和稀释定律,1)解离度和解离常数之间的区别,解离常数属平衡常数，其值不受电解质浓度的影 响；解离度属平衡转化率，表示弱电解质在一定条件,下的解离百分数，大小与电解质浓度有关。,溶液浓度/(mol,L,-1,),解离度,解离常数,0.2,0.934,1.76,10,-5,0.1,1.33,1.7610,-5,0.02,2.96,1.8010,-5,0.001,12.4,1.76,10,-5,HAc,溶液的解离度与解离常数,11/27/2025,34,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,c,0,0 0,对弱电解质：当,5%,时，,1-,1,2)解离度和解离常数之间的关系,11/27/2025,35,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,稀释定律,稀释定律:弱电解质溶液的解离度与其浓度的平方根成反,比，与其解离常数的平方根成正比。,（温度一定的条件下，浓度越稀，其解离度越大）,11/27/2025,36,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,例4-1：,将300mL0.20mol,L,1,HAc溶液稀释到,什么体积才能使解离度增加一倍？,解：,11/27/2025,37,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,解：,因为解离度,10,1.6,，可按一元弱酸处理。又因 ，,可,采用近似式计算：,按一元弱酸处理：,c,(HS,),c,(H,+,)=1.0,10,4,(molL,1,),注意：实际,c,(H,+,)1.0,10,4,而,c,(HS,),1.0,10,4,。,(1)+(2)：,H,2,S 2H,+,+S,2,K,=,K,a1,K,a2,=1.35,10,20,c,a,c,(H,2,S)=0.10mol,L,1,c,(S,2,),11/27/2025,71,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,4.3.6 溶液酸度的测试,1.酸碱指示剂原理,借助其颜色变化来指示溶液,pH,的物质叫做酸碱指示剂。酸碱指示剂通常是有机弱酸或弱碱。当溶液的,pH,改变时，其本身结构发生变化而引起颜色改变。,11/27/2025,72,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,呈现,In,酸色,呈现,In,碱色,呈现过渡色,11/27/2025,73,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,显过渡色,显酸色,显碱色,指示剂理论变色范围：,11/27/2025,74,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,酚酞结构(多元酸),pH10.1红色,11/27/2025,75,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,甲基橙结构(有机碱),碱性,酸性,pH4.4黄色,11/27/2025,76,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,一些常见酸碱指示剂的变色范围,2.4 4.4,红色-黄色,11/27/2025,77,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,8.1 10.1,无色-红色,11/27/2025,78,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,常用单一酸碱指示剂,(要记住),甲基橙,甲基红,酚酞,3.1,4.4,4.4,6.2,8.0,10.0,11/27/2025,79,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,终点颜色变化,无色有色，浅色有色,例：酸滴定碱,选,甲基橙,碱滴定酸,选,酚酞,3.1,4.4,8.0,10.0,11/27/2025,80,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,酸碱指示剂理论变色范围为,影响酸碱指示剂变色范围的一些因素,a.人眼对颜色的敏感程度不同b.温度、溶液以及一些强电解质的存在c.指示剂的用量d.混合指示剂(变化范围越窄越好),11/27/2025,81,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,定义：,在含有共轭酸碱对(弱酸弱酸盐或弱碱弱碱盐)的混合溶液中加入少量强酸或强碱或稍加稀释，溶液的pH基本上无变化，这种具有保持溶液pH相对稳定性能的溶液称为缓冲溶液。,如：,4.4 缓冲溶液,11/27/2025,82,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,50mL H,2,O,pH=7.0,25mL0.1mol/L HAc和25mL0.1mol/L NaAc pH=4.76,0.05mL1.0mol,L,1,HCl,pH 7.0,3.0,pH,4.75,4.4 缓冲溶液,0.05mL1.0mol,L,1,HCl,11/27/2025,83,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,4.4.1 缓冲作用原理,25mL0.1mol,L,1,HAc和25mL0.1mol,L,1,NaAc,的混合溶液为什么具有缓冲能力呢？,1.当加入少量强酸时，平衡左移，Ac,是抗酸部分,2.当加入少量强碱时，平衡右移，HAc是抗碱部分,11/27/2025,84,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,4.4.2.缓冲溶液pH的计算,以弱酸HB及共轭碱B,为例,若为弱碱及其共轭酸，只要将,pHpOH；,c,a,c,b,；,c,b,c,a,即可。,共轭酸浓度,共轭碱浓度,11/27/2025,85,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,解：,已知,或,例4-13,有,50mL,含有,0.20mol,L,1,NH,3,水和,0.10mol,L,1,NH,4,+,的缓冲溶液，求该缓冲溶液的,pH,。,11/27/2025,86,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,例4-14,有50mL含有,0.10mol,L,1,HAc,和,0.10mol,L,1,NaAc,的缓冲溶液，求,：,1.该缓冲溶液的pH,；,2.加入1.0,mol,L,1,的,HCl 0.1mL,后,，,溶液的,pH。,解：,1.,2.,11/27/2025,87,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,解：,反应后系统为：HAc+NaAc,例4-15,90mL0.010,mol,L,1,HAc和30mL 0.010,mol,L,1,NaOH混合后，溶液的pH为多少？,11/27/2025,88,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,缓冲容量最大,配制缓冲溶液时，应使共轭酸碱的浓度比接近于1，这样缓冲容量最大，所以应选择 最接近于所配溶液的pH(pOH)的缓冲体系最好。,4.4.3.缓冲容量,缓冲范围,11/27/2025,89,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,4.4.4.重要缓冲溶液,pH标准缓冲溶液,pH标准缓冲溶液,pH标准值(5,),0.034mol,L,1,饱和酒石酸氢钾,3.56,0.025mol,L,1,邻苯二甲酸氢钾,4.01,0.025mol,L,1,KH,2,PO,4,-0.025mol,L,1,Na,2,HPO,4,6.86,0.01mol,L,1,硼砂,9.18,11/27/2025,90,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,例4-16,今有三种酸(CH,3,),2,AsO,2,H、ClCH,2,COOH、CH,3,COOH，它们的,分别为6.4,10,7,、1.410,5,、1.7610,5,，试问：,欲配制pH=6.50的缓冲溶液，采用哪种酸最好？,需要多少克这种酸和多少克NaOH以配制1.00L缓冲溶液，其中,酸和它的对应盐的总浓度等于,1.00mol,L,1,？,解：,(CH,3,),2,AsO,2,H,p,K,a,=,lg,6.4,10,7,=6.19,ClCH,2,COOH,p,K,a,=,lg,1.4,10,5,=4.85,CH,3,COOH,p,K,a,=,lg,1.76,10,5,=4.75,显然,(CH,3,),2,AsO,2,H的,p,更接近所需pH，应选,(CH,3,),2,AsO,2,H。,加入NaOH,加入(CH,3,),2,AsO,2,H,11/27/2025,91,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,4.5 弱酸(碱)溶液中各型体的分布,4.5.1 一元弱酸(碱)溶液,分析浓度：,平衡时各型体的总浓度。,分布分数：,平衡时某型体在分析浓度中所占分数，用,表示。,对一元弱酸：HA H,+,+A,分析浓度：,c,=,c,(HA)+,c,(A,),分布分数：,HA,+=1,11/27/2025,92,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,HAc和Ac,的,-pH图,分布曲线：,-pH图,11/27/2025,93,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,由公式可知：,(1),为常数，,c,(H,+,),，,，,(HA),；,(2)=,c,(H,+,)时，=,HA,=50%,pH=p,；,pH,，p,K,(HA),，,(HA),；,(3),定性分析,定量计算,11/27/2025,94,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,例4-17,计算,pH=,4.00时，浓度为,0.10mol,L,1,HAc,溶液中,，,HAc,和,Ac,的分布分数和平衡浓度,。,解：,11/27/2025,95,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,例4-18,在,0.010mol,L,1,NH,4,Cl,溶液中加入等体积的,2.0,mol,L,1,NaOH,溶液,，,求平衡时铵离子的浓度,。,解：,11/27/2025,96,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,4.5.2 多元弱酸溶液中各种型体的分布,对二元弱酸：,11/27/2025,97,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,酒石酸的,-pH图,当 时，以H,2,A为主,当 时，以HA,为主；,当 时，以A,2,为主,11/27/2025,98,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,对三元弱酸：,11/27/2025,99,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,H,3,PO,4,的,-,pH图,11/27/2025,100,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,4.6 酸碱滴定法,4.6.1 酸碱滴定曲线,1.强碱滴定强酸或强酸滴定强碱,以0.1000mol,L,1,NaOH溶液滴定20.00mL同浓度的HCl溶液,滴定前：,c,(H,+,)=0.1000mol,L,1,，pH=1.00,滴定开始至化学计量点前：,如滴入NaOH19.98mL,pH=4.30,11/27/2025,101,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,化学计量点：,c,(H,+,)=1.0,10,7,mol,L,1,，pH=7.00,化学计量点后：,HCl 已被完全中和，按过量的NaOH计算,如过量0.02mLNaOH,NaOH从计量点前差0.02mL到计量点后过量pH 0.02mL，溶液的pH：,滴定突跃：,通常把化学计量点前后滴定剂在,0.1%时,溶液pH的急剧变化范围称为滴定突跃。,11/27/2025,102,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,滴入NaOH,的体积/mL,剩余HCl,的体积/mL,过量NaOH,的体积/mL,pH,0.00,20.00,1.00,18.00,2.00,2.28,19.80,0.20,3.30,19.98,0.02,4.30(,A,),20.00,0.00,7.00,20.02,0.02,9.70(,B,),20.20,0.20,10.70,22.00,2.00,11.68,40.00,20.00,12.52,0.1000,mol,L,1,NaOH溶液,滴定20.00mL同浓度HCl溶液,突跃范围,11/27/2025,103,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,0.1000,mol,L,1,NaOH溶液,滴定20.00mL同浓度HCl溶液的滴定曲线,11/27/2025,104,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,影响滴定突跃的因素,用不同浓度的NaOH溶液滴定不同浓度HCl溶液的滴定曲线,8.010.0,无红,3.14.4,红黄,4.46.2,红黄,pH4.39.7,pH5.38.7,pH3.30.7,11/27/2025,105,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,1.滴定突跃,滴定剂在计量点前不足0.1%和计量点后过量0.1%引起的溶液pH的突变。,2.选择指示剂的依据,滴定突约的pH变化范围。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%。,3.浓度对滴定曲线的影响,浓度越大，滴定突跃越大。,讨论：,11/27/2025,106,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,2.强碱滴定一元弱酸,以0.1000mol,L,1,NaOH溶液滴定20.00mL同浓度的HAc溶液,滴定前：,pH=2.89,(与强酸比较，起始pH,),滴定开始至化学计量点前：,加入NaOH形成HAc-NaAc缓冲系统：,如滴入NaOH19.98mL,计量点：,全部中和，系统为NaAc溶液,pH=8.72 此时溶液已呈碱性,11/27/2025,107,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,化学计量点后：,系统为NaOH+NaAc溶液，按强碱NaOH计算。若NaOH过量0.1%(0.02mL)：,pH=9.70,突跃范围：,pH=7.749.70,讨论：,滴加体积：019.98 mL；,pH=7.742.89=4.85,滴加体积：19.98,20.02 mL；,pH=9.707.74=,1.96,滴定开始点pH抬高，滴定突跃范围变小(,pH,从5.4到1.94),11/27/2025,108,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,NaOH溶液滴定不同弱酸溶液的滴定曲线,V,11/27/2025,109,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,讨论：,化学计量点后 酸度主要由过量碱的浓度所决定。强碱滴定弱酸滴定突跃明显减小。被滴定的酸愈弱，,K,a,，,滴定突跃,，甚至没有明显的突跃。当,c,a,为0.10mol,L,1,，,K,a,10,9,的弱酸就不能直接滴定。,化学计量点前曲线的转折不如前一种类型的明显。这原因主要是缓冲系统的形成。,化学计量点不是中性，而是弱碱性。只能选择那些在弱碱性区域内变色的指示剂。例如酚酞，变色范围pH=8.010.0，滴定由无色粉红色，也可选择百里酚蓝。,11/27/2025,110,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,一元弱酸(碱)准确滴定的判据,要使终点误差,0.2%,11/27/2025,111,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,0.1molL,-1,HCl溶液,0 50,100 150 200%,6.25,4.30,5.28,6.2,4.4,3.1,pH,NaOH,NH,3,突跃处于弱酸性，选,甲基红,或,甲基橙,作指示剂,.,强酸滴定弱碱,8.0,V%,11/27/2025,112,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,3.多元酸、混酸及多元碱的滴定,第一，能否分步滴定或分别滴定；,第二，滴定曲线的计算较复杂，需由实验得到；,第三，滴定突跃相对较小，一般允许误差较大。,11/27/2025,113,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,能否准确滴定：,能否分步滴定：,(允许误差1%),能否分别滴定：,(允许误差1%),准确滴定条件,11/27/2025,114,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,以0.10mol,L,1,NaOH溶液滴定同浓度的H,3,PO,4,溶液为例。H,3,PO,4,在水溶液中存在H,3,PO,4,、H,2,PO,4,、HPO,4,2,、PO,4,3,，分布曲线见,图4-3,。计算可得在pH=4.7，,(H,2,PO,4,)=99.4%,，,(H,3,PO,4,)=,(HPO,4,2,)=0.3%即在pH4.7时，H,3,PO,4,还剩0.3%，已有0.3%的H,2,PO,4,被中和为,HPO,4,2,了。说明多元酸的中和存在交叉现象。已知,H,3,PO,4,的各级解离常数：,H,3,PO,4,、H,2,PO,4,可以分步滴定，有两个较为明显的滴定突跃。HPO,4,2,不能准确滴定。,对多元弱酸：一般最多有两个突跃。,11/27/2025,115,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,NaOH滴定H,3,PO,4,溶液的,滴定曲线,第一化学计量点,为H,2,PO,4,可选择甲基橙为指示剂。,第二化学计量点,为HPO,4,2,可选择酚酞(变色点pH,9,)为指示剂，最好用百里酚酞(变色点pH,10,)。,11/27/2025,116,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,例4-20：,0.1mol,L,1,氯乙酸(,K,a,=1.410,3,)和,0.1mol,L,1,乙酸(,K,a,=1.810,5,)的混合溶液能否分别滴定？,解：,但,不能分步滴定，但可以一步同时滴定，测定总酸。,混酸：,(强酸+弱酸)情况较复杂，,考虑(弱酸HA+弱酸HB)。,分别滴定的条件为：,(,c,HA,K,HA,)/(,c,HB,K,HB,),10,4,且同时满足,c,HA,K,HA,10,8,，,c,HB,K,HB,10,8,。,11/27/2025,117,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,多元碱的滴定,多元碱滴定与多元酸类似,如：0.15mol,L,1,HCl溶液滴定20.00mL同浓度的Na,2,CO,3；,已知：,基本能分步滴定。,第一化学计量点：,CO,3,2,HCO,3,第二化学计量点：,HCO,3,H,2,CO,3,c,(H,2,CO,3,),饱和,=0.040,mol,L,1,11/27/2025,118,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,HCl溶液滴定Na,2,CO,3,溶液的滴定曲线,注意：,滴定过程中生成的H,2,CO,3,转化为CO,2,较慢，易形成CO,2,的饱和溶液，使溶液酸度增大，终点过早出现。在滴定至终点时应剧烈摇动溶液，使CO,2,尽快逸出。,11/27/2025,119,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,4.6.2.酸碱标准溶液的配制与标定,酸碱滴定中最常用的标准溶液是：,0.10,mol,L,1,HCl、0.10,mol,L,1,NaOH,1.,HCl标准溶液,先粗配，再标定。,基准物：,无水碳酸钠或硼砂,无水碳酸钠,采用甲基橙-靛蓝指示剂,优点：价格便宜,缺点：吸湿性强，摩尔质量小，称量误差大,硼砂,Na,2,B,4,O,7,10,H,2,O 甲基红作指示剂,优点：摩尔质量大,缺点：易风化，需保存在相对湿定度60%的恒湿器中,11/27/2025,120,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,2.,NaOH标准溶液,NaOH具有很强的吸湿性，又易吸收空气中的CO,2,，与HCl类似，不能直接配制标准溶液，可用基准物质草酸、邻苯二甲酸氢钾等标定。,草酸,(H,2,C,2,O,4,2H,2,O),K,=5.37,10,2,，,K,=6.1,10,5,K,/,K,V,2,NaOH(,V,1,V,2,)+Na,2,CO,3,(2,V,2,),V,1,V,1,，可见试样为Na,2,CO,3,+NaHCO,3,。,11/27/2025,125,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,2.间接法,许多不能直接滴定条件的酸、碱物质，如NH,4,+,、ZnO、Al,2,(SO,4,),3,以及许多有机物质，都可以考虑采用间接法滴定。,如NH,4,+,，p,K,a,=9.25，是一种很弱的酸，在水溶液系统中不能直接滴定，但可用间接法测定。如蒸馏法、甲醛法等。其中蒸馏法是根据以下反应进行的：,NH,4,+,(aq)+OH,(aq),NH,3,(g),+H,2,O(l),NH,3,(g)+HCl(aq)NH,4,+,(aq)+Cl,-,NaOH(aq)+HCl(aq)(剩余),NaCl(aq)+H,2,O(l),蒸馏法准确度较高，但实验麻烦、费时。,甲醛法较简单，但误差较大，在要求不高时可用此法：,4NH,4,+,+6HCHO,(CH,2,),6,N,4,H,+,+3H,+,+6H,2,O,K,a,(,(CH,2,),6,N,4,H,+,),=7.1,10,6,可以酚酞为指示剂用NaOH直接滴定。,混酸：,NaOH,可全部滴定,11/27/2025,126,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,一些含氮有机物质(如含蛋白质的食品、饲料以及生物碱等)，可以通过化学反应将有机氮转化为NH,4,+,，再依NH,4,+,的蒸馏法进行测定，这种方法称为克氏(Kjeldahl)定氮法。,将试样与浓H,2,SO,4,共煮，进行消化分解，加入K,2,SO,4,以提高沸点，氮在CuSO,4,催化下成为NH,4,+,：,溶液以过量NaOH碱化后，再用蒸馏法测定。,CuSO,4,11/27/2025,127,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,例4-22,将2.000g的黄豆用浓H,2,SO,4,进行消化处理，得到被测试液，然后加入过量的 NaOH溶液，将释放出来的NH,3,用50.00mL0.6700mol,L,1,HCl溶液吸收，多余的HCl采用甲基橙指示剂，以0.6520mol,L,1,NaOH 30.10mL滴定至终点。计算黄豆中氮的质量分数。,解：,11/27/2025,128,第四章 酸碱平衡与酸碱滴定,