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酸碱质子理论.ppt

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资源描述

1、无机及分析化学无机及分析化学.化学分析法由于反应类型和操作方法的不同,可分为重量分析法、滴定分析法和仪器分析法。2024/5/9周四.滴定分析概述滴定分析概述滴定分析滴定分析 滴滴定定分分析析是是使使用用一一种种已已知知准准确确浓浓度度的的标标准准溶溶液液(滴滴定定剂剂),由由滴滴定定管管滴滴加加到到被被测测定定物物质质的的溶溶液液中中,直直到到滴滴定定剂剂的的用用量量与与被被测测物物质质的的物物质质的的量量刚刚好好符符合合化化学学反反应应式式所所表表示示的的化化学学计计量量关关系系时时,根根据据所所使使用用滴滴定定剂剂的的体体积积及及其其浓浓度度计计算算出出被被测测物物质质含含量量的的方方法

2、法。故故也也叫叫容量分析。容量分析。2024/5/9周四.滴定分析过程:滴定分析过程:将一定体积的将一定体积的HCl溶液置于三角瓶中,溶液置于三角瓶中,加加酚酞酚酞指示剂数滴,然后用滴定管逐滴加指示剂数滴,然后用滴定管逐滴加入入NaOH溶液,当加入溶液,当加入NaOH的量与的量与HCl的的量恰好符合化学反应式所表示的化学计量量恰好符合化学反应式所表示的化学计量关系时,此时称为关系时,此时称为化学计量点(也称理论化学计量点(也称理论终点)。终点)。2024/5/9周四.c(HCl)V(HCl)=c(NaOH)V(NaOH)c(HCl)=0.100021.05/20.00=0.1052mol/L

3、例:例:HCl +NaOH =NaCl +H2O x 0.1000 mol/L 20.00ml 21.05 ml三角瓶三角瓶 滴定管滴定管2024/5/9周四.滴滴定定终终点点:在在滴滴定定时时常常常常加加入入一一种种指指示示剂剂,根根据据指指示示剂剂在在理理论论终终点点或或其其附附近近产产生生一一种种明明显显的的外外部部效效果果变变化化,(如如颜颜色色的的改改变变,沉沉淀淀的的生生成成或或消消失失)来来结结束束滴滴定定,其其外外部部效效果转变点称为果转变点称为滴定终点滴定终点。终点误差:终点误差:滴定终点与理论终点并不完全滴定终点与理论终点并不完全一致,由此产生的误差称为一致,由此产生的误差

4、称为终点误差终点误差。2024/5/9周四.终点误差终点误差是滴定分析的主要误差来源是滴定分析的主要误差来源之一,它的大小主要取决于之一,它的大小主要取决于滴定反应完全滴定反应完全的程度的程度和和指示剂的选择是否适当指示剂的选择是否适当。滴定分析的关键:滴定分析的关键:如何如何选择适当的指选择适当的指示剂示剂,尽可能使理论终点与滴定终点一致,尽可能使理论终点与滴定终点一致,降低或减少终点误差。降低或减少终点误差。2024/5/9周四.滴定分析特点:(与重量分析比较)滴定分析特点:(与重量分析比较)1、操作简便、迅速。、操作简便、迅速。2、准确度高,相对误差在、准确度高,相对误差在0.10.2%

5、左右。左右。3、适用测定含量、适用测定含量1%以上以上的物质。的物质。2024/5/9周四.滴定分析对化学反应的滴定分析对化学反应的要求要求:1、按一定方向的反应且反应完全:、按一定方向的反应且反应完全:若要求滴若要求滴定误差为定误差为0.1%,则反应到达化学计量点,则反应到达化学计量点时完成的程度在时完成的程度在99.9%以上。以上。2、反应迅速:、反应迅速:加入滴定剂后,反应能立刻完加入滴定剂后,反应能立刻完成。某些速度较成。某些速度较 慢的滴定反应,可通过加慢的滴定反应,可通过加热、加催化剂来加快反应速度。热、加催化剂来加快反应速度。2024/5/9周四.3、无副反应:、无副反应:否则失

6、去定量计算的依据。否则失去定量计算的依据。4、有适当的方法确定终点:、有适当的方法确定终点:能利用指示剂或仪能利用指示剂或仪器分析方法,确定反应的终点。器分析方法,确定反应的终点。2024/5/9周四.滴定分析法的分类与滴定方法滴定分析法的分类与滴定方法滴定分析法的分类滴定分析法的分类根根据据标标准准溶溶液液和和被被测测物物质质反反应应的的类类型型不不同同,滴滴定定分分析的方法可分为以下析的方法可分为以下4类:类:酸碱滴定法:酸碱滴定法:以质子传递为基础的一种滴定。以质子传递为基础的一种滴定。OH-、H+沉淀滴定法:沉淀滴定法:利用沉淀反应进行滴定。测定利用沉淀反应进行滴定。测定X-、Ag+等

7、等配位滴定法:配位滴定法:利用配位反应进行滴定。测利用配位反应进行滴定。测Ca2+、Mg2+、Zn2+等等氧化还原滴定法:氧化还原滴定法:利用氧化还原反应进行滴定。土壤中利用氧化还原反应进行滴定。土壤中 Fe、有机质等、有机质等2024/5/9周四.滴定分析的方式:滴定分析的方式:根据分析对象的不同而采用不同的滴定方式。根据分析对象的不同而采用不同的滴定方式。1、直接滴定法:、直接滴定法:凡是满足上述凡是满足上述滴定反应要求的反滴定反应要求的反应应,采用直接滴定法进行测定。,采用直接滴定法进行测定。例如:例如:NaOH +HCl =NaCl +H2OHClNaOH2024/5/9周四.2、返返

8、滴滴定定法法(回回滴滴):是是指指部部分分反反应应不不符符合合上上述述的的要要求求,反反应应速速度度较较慢慢或或无无合合适适指指示剂示剂时,用此法。时,用此法。过程:过程:在被测物质的试液中在被测物质的试液中先加入过量的滴定先加入过量的滴定剂剂,待反应完成后,待反应完成后,再用另一标准溶液再用另一标准溶液去滴去滴定定剩余的滴定剂剩余的滴定剂,根据滴定剂的总量减去标,根据滴定剂的总量减去标准溶液的用量,从而算出被测物质的含量。准溶液的用量,从而算出被测物质的含量。V过过V标标V待测待测2024/5/9周四.CaCO3(s)+2HCl(过量过量)=CaCl2+H2O+CO2NaOH +HCl(剩余

9、剩余)=NaCl +H2O CaCO3HClNaOH2024/5/9周四.3、置置换换滴滴定定法法:没没有有定定量量关关系系或或者者伴伴有有副副反反应应的的反反应应,不能采用直接滴定的物质,用此法。不能采用直接滴定的物质,用此法。例:例:用用Na2S2O3滴定滴定K2Cr2O7,将得到,将得到S4O62-和和SO42-的的混合物,它们之间的反应没有定量关系。可利用混合物,它们之间的反应没有定量关系。可利用碘量碘量法法测定测定K2Cr2O7:Cr2O72-+6I-(过量过量)+14H+=2Cr3+3I2+7H2O 2S2O32-+I2 =2I-+S4O62-(标准溶液)(标准溶液)K2Cr2O7

10、KII2Na2S2O32024/5/9周四.4、间间接接滴滴定定法法:被被测测物物质质不不能能与与标标准准溶溶液液直直接接反反应应的的物物质,通过另外的反应间接测定的方法质,通过另外的反应间接测定的方法.例例:KMnO4法测法测 Ca2+Ca2+C2O42-(过量)(过量)=CaC2O4 过滤、洗涤后溶于过滤、洗涤后溶于H2SO4 CaC2O4+2H+=Ca2+H2C2O4 用用标准标准KMnO4溶液溶液滴定滴定 5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2+10CO2+8H2OCa2+CaC2O4H2SO4H2C2O4KMnO42024/5/9周四.标准溶液和基准物质标准溶液和基准物质 标

11、准溶液是一种已知准确浓度的溶液标准溶液是一种已知准确浓度的溶液。标准溶液浓度的表示标准溶液浓度的表示物质的量浓度物质的量浓度:cB=nB/V,单位:,单位:mol/L2024/5/9周四.标准溶液的配制标准溶液的配制 在在滴滴定定分分析析中中,所所得得的的分分析析结结果果是是标标准准溶溶液液的的浓浓度度和和其其体体积积决决定定的的,如如何何准准确确的的配配制制标标准准溶溶液液和和标标定定标标准准溶溶液液,关关系系到到分分析析结结果的准确。果的准确。两种方法:两种方法:1、直直接接法法:用用分分析析天天平平准准确确称称取取一一定定量量的的基基准准物物质质,溶溶解解后后,转转移移到到容容量量瓶瓶中

12、中定定容容,然后算出该溶液的准确浓度。然后算出该溶液的准确浓度。2024/5/9周四.基准物质基准物质:能用于能用于直接配制直接配制或或标定标定标准溶液标准溶液的物质称为基准物质。的物质称为基准物质。基准物质应具备以下基准物质应具备以下条件:条件:(1)必须是必须是容易制成纯品的物质容易制成纯品的物质,纯度,纯度99.9%。(2)组成与化学式应完全符合组成与化学式应完全符合,若含结晶水,若含结晶水,其含量应与化学式相符合。其含量应与化学式相符合。(3)试剂应十分稳定试剂应十分稳定,在称量过程中不吸收水在称量过程中不吸收水及二氧化碳,在放置、烘干过程中不发及二氧化碳,在放置、烘干过程中不发生变化

13、。生变化。2024/5/9周四.(4)具有具有较大的摩尔质量较大的摩尔质量,减少称量过程中的相,减少称量过程中的相对误差。对误差。(5)试剂参加反应时,应按反应式试剂参加反应时,应按反应式定量进行定量进行,没没有副反应有副反应。常用的基准物质有:常用的基准物质有:K2Cr2O7、Na2CO3、Na2B4O710H2O等。等。2024/5/9周四.2、间接法:、间接法:物质本身的浓度不固定,易挥发,易潮物质本身的浓度不固定,易挥发,易潮解,解,易吸湿,易吸收空气中的易吸湿,易吸收空气中的CO2或含有其它杂质。或含有其它杂质。配制方法配制方法:粗略:粗略称取一定量的物质称取一定量的物质或或量取一定

14、体量取一定体积的溶液积的溶液配制成接近于所需浓度的溶液,然后用基配制成接近于所需浓度的溶液,然后用基准物质通过滴定的方法确定已配溶液的准确浓度。准物质通过滴定的方法确定已配溶液的准确浓度。这一过程称为这一过程称为标定标定。2024/5/9周四.例例:配制浓度配制浓度约约为为0.1mol/L的的NaOH溶和溶和HCl溶液各溶液各500ml。解解:m(NaOH)=0.1 0.5 40 =2(g)台秤称取台秤称取2 gNaOH,溶解后稀释至,溶解后稀释至500ml。c(浓浓HCl)V(浓浓HCl)=c(稀稀HCl)V(稀稀HCl)V(浓浓HCl)=0.1500/12=4.2 ml 用小量筒量取浓用小

15、量筒量取浓HCl 4.2 ml,缓缓地加入到,缓缓地加入到200ml水水 中,稀释至中,稀释至500ml。2024/5/9周四.标定的过程:准确称取标定的过程:准确称取(分析天平分析天平)一定量的基准物一定量的基准物质质 溶解溶解 指示剂指示剂 用所需标定的溶液滴定到终点。用所需标定的溶液滴定到终点。例例:标定标定NaOH溶液的方法是,准确称取一定量的邻苯溶液的方法是,准确称取一定量的邻苯二甲酸氢钾(二甲酸氢钾(KHC8H4O4),根据),根据NaOH溶液体积溶液体积的用量和邻苯二甲酸氢钾的质量,计算的用量和邻苯二甲酸氢钾的质量,计算NaOH溶液溶液的准确浓度。的准确浓度。2024/5/9周四

16、.NaOH+KHC8 H4 O4 =KNaC8 H4 O4+H2O 1 :1 2024/5/9周四.若若称称取取邻邻苯苯二二甲甲酸酸氢氢钾钾0.4302g,所所用用NaOH溶液的体积为溶液的体积为23.36ml,代入上式得:,代入上式得:平行做三次平行做三次,取平均值作为,取平均值作为NaOH的浓度。的浓度。2024/5/9周四.用用 NaOH溶溶 液液 滴滴 定定 一一 定定 量量(如如25.00ml)HCl溶溶液液,根根据据下下式式求求出出HCl溶溶液液的准确浓度。的准确浓度。NaOH+HCl=NaCl+H2O c(NaOH)V(NaOH)=c(HCl)V(HCl)2024/5/9周四.也

17、也可可用用草草酸酸(H2C2O42H2O)标标定定NaOH溶溶液液,反应如右:反应如右:H2C2O4+2NaOH=Na2C2O4+2H2O 1 :22024/5/9周四.还可以用硼砂还可以用硼砂(Na2B4O710H2O)标定标定HCl溶液:溶液:Na2B4O7+2HCl+5H2O=4H3BO3+2NaCl 1 :22024/5/9周四.标准溶液浓度的大小标准溶液浓度的大小:如如果果标标准准溶溶液液较较浓浓(V耗耗小小,测测量量误误差差大大)。如如果果标标准准溶溶液液太太稀稀.(V耗耗大大,测测量量费费时时)。常常用用的的 标标 准准 溶溶 液液 的的 浓浓 度度 为为:0.050.2mol/

18、L,而而 以以0.1000mol/L的的溶溶液液较较多多。在在微微量量分分析析时时也也采采用用0.00100mol/L的标准溶液的。的标准溶液的。分析结果的准确程度与标准溶液的浓度有关,标分析结果的准确程度与标准溶液的浓度有关,标准溶液的浓度是否准确与标定有关准溶液的浓度是否准确与标定有关。2024/5/9周四.标定时应注意标定时应注意:1、标定最少应重复三次,误差应在、标定最少应重复三次,误差应在0.10.2%。2、用分析天平称取的重量不低于、用分析天平称取的重量不低于0.2克克3、被被标标定定溶溶液液或或所所使使用用的的标标准准溶溶液液的的消消耗耗量量应应不不小小于于20ml。4、滴定体积

19、,不应超出滴定管的容量。因为操作越、滴定体积,不应超出滴定管的容量。因为操作越复杂,所产生误差的机会就越多。复杂,所产生误差的机会就越多。2024/5/9周四.酸碱滴定法酸碱滴定法以酸碱反应为基础的滴定方法以酸碱反应为基础的滴定方法2024/5/9周四.酸碱平衡与酸碱滴定法学习要点:1、掌握酸碱质子理论;2、酸碱平衡中的有关计算,一元酸碱、缓冲溶液pH计算3、不同酸度中酸碱的型体分布;4、酸碱指示剂变色范围、理论变色点;5、一元酸碱的滴定、了解多元酸碱的滴定6、酸碱标准溶液配制与标定,.酸碱平衡与酸碱滴定法4-1酸碱理论4-2酸碱平衡4-3缓冲溶液4-4酸碱滴定法的应用.酸碱理论一、酸碱的电离

20、理论二、酸碱质子理论三、酸碱的相对强弱返回.一、酸碱的电离理论阿仑尼乌斯“电离说”酸指在水中电离出的阳离子全部为H+H2SO4=HSO4+H+碱指在水中电离出的阴离子全部为OH-NaOH=Na+OH-中和反应的实质H+OH-=H2O 水溶液中电解质部分电离Svante August Arrhenius 瑞典化学家瑞典化学家.解离度:电解质在溶液中达到解离平衡时,已解离的分子数占原来分子总数的百分率按照电离理论,NH3、NaCO都不是碱,但两者的水溶液都呈碱性,而且NaCO俗称纯碱。NH4Cl也不是酸,但水溶液呈酸性。返回一、酸碱的电离理论.二、酸碱质子理论二、酸碱质子理论1.酸碱的概念酸:酸:

21、凡能释放出质子(H+)的任何含氢原子的分子或离子的物种。(质子的给予体)碱:碱:凡能与质子(H+)结合的分子或离子的物种(质子的接受体)质子理论中无盐的概念,电离理论中的盐,在质子理论中都是离子酸或离子碱。Brfnsted J N丹麦物理化学家丹麦物理化学家.酸H+碱-+AcHHAc-+-+2442HPOHPOH-+-+3424POHHPO+34NHHNH+252362O)Fe(OH)(HHO)Fe(H+422252O)(HFe(OH)HO)Fe(OH)(H酸中有碱,碱可变酸1.酸碱的概念.酸H+碱例:HAc的共轭碱是Ac,Ac的共轭酸HAc,HAc和Ac为一对共轭酸碱。两性物质:既能给出质子

22、,又能接受质子的物质1.酸碱的概念.2.酸碱反应HCl(酸1)Cl(碱1)+H+酸半反应NH3(碱2)+H+NH4+(酸2)碱半反应酸碱反应其实是两个共轭酸碱对之间的质子转移反应,反应总是由相对较强的酸和碱向生成相对较弱的酸和碱的方向进行返回.三、酸碱的相对强弱三、酸碱的相对强弱1.水的解离平衡(质子自递)H2O(l)+H2O(l)H3O+(aq)+OH(aq)或H2O(l)H+(aq)+OH(aq)OH()OH(3-+=cccc)OH()OH(3-+=cc或水的离子积常数,简称水的离子积25纯水:c(H+)=c(OH)=1.010-7molL-1=1.010-14.在水溶液中,酸、碱的解离就

23、是酸、碱与水之间的质子转移反应,即酸给出质子后成为共轭碱,碱接受水的质子后变为酸。酸的强度决定于它将质子给水的能力,碱的强度决定它从水中夺取质子的能力,具体表现为质子转移反应中平衡常数的大小。平衡常数越大,酸碱的强度也越大。2.酸碱的解离.酸的平衡常数用Ka 表示,通常称为酸的离解常数,又叫酸度常数碱的平衡常数用Kb表示,通常称为碱的离解常数,又叫碱度常数Ka 值越大,酸性越强。Ka 值大于1的酸叫强酸,Ka 值小于1的酸叫弱酸。2.酸碱的解离.(1)一元弱酸、弱碱的解离及共轭关系+H2OH3O+NH3)(343)NH(OH()NH)NH(-+=ccc2.酸碱的解离.一对共轭酸碱之间解离常数之

24、间的定量关系酸的酸性越强,其共轭碱的碱性越弱;碱的碱性越强,其共轭酸的酸性越弱;2.酸碱的解离.例4-1求浓度为0.1mol.L-1的HAc溶液pH值解:HAc(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+Ac(aq)初始浓度0.1000平衡浓度0.10 x xx)HAc()Ac()OH()HAc(3ccc-+=x10.0 x)HAc(2-=x=1.3103c(H3O+)=c(Ac)=1.3103molL-1.酸碱平衡一、溶液pH值与指示剂二、溶液pH值的计算返回.一、溶液一、溶液pH值与指示剂值与指示剂 1、溶液的酸(碱)度是指溶液中H3O+(或OH-)离子的平衡浓度常温下,水溶液中.pH和pOH

25、使用范围一般在0-14之间。酸性溶液中性溶液碱性溶液1、溶液的酸(碱)度.2、酸碱指示剂1)酸碱指示剂 的 变 色原理酸碱指示剂是一种有机弱酸或弱碱,其酸式或碱式具有不同颜色,在滴定过程中,由于pH值的变化,导致指示剂结构的变化(失去质子或结合质子),从而使颜色变化。(CH3)2N(CH3)2N=N=N H=NNSO3-SO3-OH-H+pKa=3.4甲基橙甲基橙.以HIn表示弱酸型指示剂,它在水溶液中存在解离平衡:从上式中可知,它们二者浓度的比值是两个因素决定:K即指示剂常数,在一定的温度下是常数;c(H+)溶液的酸度。所以指示剂颜色的转变仅由溶液的c(H+)决定。2、酸碱指示剂2)理论变色

26、范围)理论变色范围.c(HIn)=c(In)时的pH值称为理论变色点,此时溶液颜色为过渡色,pH=p 。理论变色点:理论变色范围虽然理论上推算得出指示剂的变色范围为2个pH单位,但由于人眼对颜色的敏感程度不同,所以指示剂的实际变色范围并非如此。当c(HIn)/c(In-)10时,pHp1显酸色。当c(HIn)/c(In-)0.1时,pHp1显碱色。.酸碱指示剂酸碱指示剂能在一定能在一定pH范围内保持一定颜色的某些有机范围内保持一定颜色的某些有机弱酸或弱碱。弱酸或弱碱。3.14.4甲基橙甲基橙 红红 橙橙 黄黄石蕊石蕊 红红 5.0 紫紫 8.0 蓝蓝 8.210.0酚酞酚酞 无色无色 粉红粉红

27、 红红pH试纸在不同的试纸在不同的pH溶液中显不同的颜色溶液中显不同的颜色 c(H+)/(molL-1)1 10-1 10-2 10-3 10-4 10-510-6 10-7 10-810-910-1010-1110-1210-1310-14 pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14酸性增强酸性增强 中性中性 碱性增强碱性增强2024/5/9周四.混合指示剂是利用颜色的互补作用使指示剂变色,其配制方法有两种:1.向一种指示剂中加入惰性染料(有机物)溶液的溶液的pH靛蓝靛蓝甲基橙甲基橙混合色混合色3.1蓝蓝红红紫紫4.1蓝蓝橙橙浅灰浅灰4.4蓝蓝黄黄绿绿2、酸碱

28、指示剂3)混合指示剂)混合指示剂.溶液的溶液的pH 溴甲酚绿溴甲酚绿甲基红甲基红混合色混合色6.2蓝蓝黄黄绿绿2.两种或两种以上接近的指示剂混合。万用指示剂:例:pH试纸。各种指示剂按一定的比例配成混合指示剂。2、酸碱指示剂.使用指示剂注意事项指示剂用量:滴定时指示剂并不是加入越多越好:指示剂适当少用,变色会明显些;指示剂本身是弱酸弱碱,加入过多会消耗标准溶液,从而引入误差。温度:指示剂颜色变化方向:无色红色明显,反之不宜观察返回2、酸碱指示剂.一、同离子效应二、缓冲溶液定义及作用原理三、缓冲溶液pH的计算四、缓冲溶液的配制缓冲溶液返回.HAc(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+Ac(aq

29、)Ac(aq)NH4Ac(aq)(aq)+平衡移动方向同离子效应:在弱电解质溶液中,加入与其含有相同离子的易溶强电解质而使弱电解质的解离度降低的现象。盐效应:在弱电解质、难溶电解质和非电解质的水溶液中,加入非同离子的无机盐,能改变溶液的活度系数,从而改变离解度或溶解度。加入了易溶的强电解质而增大难溶电解质溶解度的现象称作盐效应。一、同离子效应.例4-8:在0.10molL-1的HAc溶液中,加入NH4Ac(s),使其浓度为0.10molL-1,计算加入NH4Ac前后溶液的pH值和HAc的解离度。解(1)HAc(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+Ac(aq)初始浓度0.1000平衡浓度0.1

30、0 x xx)HAc()Ac()OH()HAc(3ccc-+=x10.0 x)HAc(2-=x=1.3103c(H3O+)=c(Ac)=1.3103molL-1.c(HAc)=(0.10-1.3103)molL-10.10molL-1HAc(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+Ac(aq)(2)c00.1000.10ceq0.10 x x0.10+x0.10 x0.10 x=1.810-5 c(H+)=1.810-5molL-1pH=4.74,=0.018%.二、缓冲溶液定义及作用原理实验:50ml纯水pH=750mLHAcNaAcc(HAc)=c(NaAc)=0.10molL-1pH=4.

31、74加入1滴(0.05ml)1molL-1HClpH=3pH=4.73加入1滴(0.05ml)1molL-1NaOHpH=11pH=4.75缓冲溶液:具有能保持本身pH值相对稳定性能的溶液(也就是不因加入少量强酸或强碱而显著改变pH值的溶液)。.二、缓冲溶液定义及作用原理.溶液中较大量的HA与外加的少量的OH生成A和H2O,当达到新平衡时,c(A)略有增加,c(HA)略有减少,变化不大,因此溶液的c(H3O+)或pH值基本不变。加入少量强碱:二、缓冲溶液定义及作用原理.加入少量强酸:溶液中大量的A与外加的少量的H3O+结合成HA,当达到新平衡时,c(HA)略有增加,c(A)略有减少,变化不大,

32、因此溶液的c(H3O+)或pH值基本不变。二、缓冲溶液定义及作用原理.酸碱滴定法的应用一、酸碱标准溶液的配制和标定一、酸碱标准溶液的配制和标定1.酸标准溶液酸标准溶液一般用HCl溶液配制,常用的浓度为0.1000mol/L。用 浓 HCl配 成 大 致 浓 度(浓 度 接 近0.1mol/L)。用基准物质进行标定,常用的基准物有:无水Na2CO3、硼砂.a.无水Na2CO3 容易制得很纯,价格便宜,但有强烈的吸湿性。因此使用前应在270左右干燥,然后保存在干燥器中。称量时要求快捷、准确。Na2CO3二元碱,在第一化学计量点,产物 NaHCO3,pH=8.31可用酚酞作指示剂,但因突跃不明显,终

33、点难以把握,误差较大,使用常用在第二化学计量点,产物H2CO3,pH=3.29,可用甲基橙做指示剂。缺点:摩尔质量较小(106.0g/mol),因此称量误差较大。.b.所以硼砂水溶液实际上是和的混合液。优点:摩尔质量较大(381.4g/mol),称量相对误差小,且稳定,易制得纯品。缺点:在空气中易风化失去部分结晶水,因此需保存在相对湿度为60%(装食盐和蔗糖溶液的干燥器)的恒温器中。.2.碱标准溶液碱 标 准 溶 液 一 般 用 NaOH配 制 常 用 浓 度0.1000mol/L。因NaOH固体有很强的吸湿性,也易吸收空气中的CO。因此也不能直接配制。其配制也分两步进行。配成近似浓度溶液。标

34、定:常用来标定NaOH溶液的物质有草酸、邻苯二甲酸氢钾。一、酸碱标准溶液的配制和标定一、酸碱标准溶液的配制和标定.a.邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4):易溶于水不含结晶水,不易吸收空气中的水分,易保存,且摩尔质量大,因此它是标定碱液的良好基准物质。一、酸碱标准溶液的配制和标定一、酸碱标准溶液的配制和标定.b.草酸:二元弱酸,Ka1Ka104。因此,只能一次滴到C2O42,第二化学计量点用酚酞作指示剂。草酸稳定性高,相对湿度50%95%时不风化,也不吸水,可保存于密闭容器内。一、酸碱标准溶液的配制和标定一、酸碱标准溶液的配制和标定.如何配制不含Na2CO3的NaOH溶液?先配制NaOH饱和溶液

35、(约50%),此时Na2CO3因溶解度小,作为不溶物沉于溶液底部,取上层清液,用经煮沸而除去CO2的蒸馏水稀释,至所需浓度,并标定。配制成的NaOH标准溶液在使用和保存时,防止吸收CO2放置过久,就重新标定。一、酸碱标准溶液的配制和标定一、酸碱标准溶液的配制和标定.二、酸碱滴定法的应用1.混合碱的测定双指示剂法(在同一体系内两种指示剂)例:混合液中可能含有OH、HCO3、CO32,其中的一种或两种注意:OH与HCO3不可能共存。.a.若只有OH,则:b.只有CO32,则:c.只有CO3,则:d.含有OH和CO32e.CO32和CO3,.例:某人配制了三种溶液各25.00mL,溶液中可能含有Na

36、OH、Na2CO3、NaHCO3。用0.2500M的盐酸标准溶液分别滴定此三种溶液,试计算溶液中各组分的浓度。一号样:滴定至酚酞变色耗用盐酸15.20ml,再加入甲基橙后,又耗用盐酸33.19ml到达终点二号样:用酚酞作指示剂用去盐酸24.32ml;若改用甲基橙后,则耗用盐酸48.64ml。三号样:使酚酞变色耗用盐酸35.21ml,再加入甲基橙后,又耗用盐酸18.85ml到达终点。二、酸碱滴定法的应用.解:一号样是Na2CO3和NaHCO3的混合物二号样只含有Na2CO3二、酸碱滴定法的应用.三号样是Na2CO3和NaOH的混合物二、酸碱滴定法的应用.2.氮的测定:铵盐中氮的测定:例如:(NH4)2SO4、NH4Cl都是常见的铵盐,因NH4+的pKa=9.26,所以不能用碱标准溶液进行直接滴定。蒸馏法将铵盐溶液加浓NaOH加热蒸馏,使NH4+转化为NH3,用过量的HCl标准液吸收NH3,再用NaOH标准液回滴过量的HCl。二、酸碱滴定法的应用.例:称取0.4750g奶粉,加浓硫酸消煮,使N转化为铵离子,加碱蒸馏,蒸出的氨用50.00mLHCl溶液吸收,剩余的盐酸用13.12mL0.07992摩尔/升的NaOH溶液滴定至甲基红变色,已知25.00mL的盐酸溶液需用15.83mLNaOH溶液中和,计算样品中N含量解:返回.

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