陇东学院：《分析化学》课程教学资源（PPT课件）第五章 酸碱滴定法（4/5）5.6 强酸（碱）和一元弱酸（碱）的滴定

第十八讲 第五章酸碱滴定法 18-1 5-6强酸(碱)和一元弱酸(碱)的滴定 既然碱指示剂只是在一定的pH范围内才发生颜 色的变化,那么,为了在某一酸碱滴定中选择一中 学星点前后士01%相对镁差范国溶液值的变 化情况。下面分别讨论强酸(碱和一元弱酸(碱)的滴 定及其指示剂的选择 强碱(酸)滴定强酸(碱) 这一类型滴定的基本反应为 H++OH-=HO 现以强碱(NaOH滴定强酸(HCI)为例来讨论。设 HC的浓度为C0.1000mo)体积为Va(2000m1 NaOH的浓度为(0.1000mo),滴定时加入的体积为 V整个滴定过程可分为四个阶段来考虑:(1)滴定 前(2)滴定开始至计量点前;(3)计量点时4)计量点后

5-6 强酸(碱)和一元弱酸(碱)的滴定 既然碱指示剂只是在一定的pH范围内才发生颜 色的变化，那么，为了在某一酸碱滴定中选择一中 适宜的指示剂，就必须了解滴定过程中，尤其是化 学计量点前后±0.1％相对误差范围内溶液pH值的变 化情况。下面分别讨论强酸(碱和一元弱酸(碱)的滴 定及其指示剂的选择。 一、强碱（酸）滴定强酸(碱) 这一类型滴定的基本反应为： H++OH-＝H2O 现以强碱(NaOH)滴定强酸(HCl)为例来讨论。设 HCl的浓度为Ca (0.1000 mol/L),体积为Va (20.00ml)； NaOH的浓度为(0.1000 mol/L)，滴定时加入的体积为 Vb整个滴定过程可分为四个阶段来考虑：(1)滴定 前;(2)滴定开始至计量点前;(3)计量点时;(4)计量点后。 第十八讲 第五章 酸碱滴定法 18-1

第十八讲 第五章酸碱滴定法 18-2 (一)滴定前(V=0) H=ca=0.1000moL1pH=100 (二)滴定开始至计量点前(Va→V) [HE(Va-vb)/(Va+vb). ca 若V=1998m(0.1%相对误差) [H]=5.00×105molL1,pH=4.30 (三)计量点时(Va=V) H]=1.0×107molL1,pH=7.00

(一)滴定前（Vb=0） [H+ ]=ca=0.1000mol·L-1 ,pH=1.00 (二)滴定开始至计量点前（Va＞Vb） [H+ ]=( Va -Vb )/( Va+Vb )·ca 若 Vb=19.98ml (-0.1%相对误差) [H+ ]=5.00×10-5mol·L-1 , pH=4.30 (三)计量点时（Va=Vb） [H+ ]＝1.0×10-7mol·L-1 , pH＝7.00 第十八讲 第五章 酸碱滴定法 18-2

第十八讲 第五章酸碱滴定法 18-3 (四)计量点后(Vb→Va) 计量点之后,NaOH再继续摘入便 过量了,溶液的酸度决定于过量的 NaOH的浓度 [OH-]=(Vb-Vay/( Va+vb) cb 若V6=20.02m(+0.1%相对误差) [OH=5.00×105moL pH=9.70

(四)计量点后（Vb＞Va） 计量点之后，NaOH再继续摘入便 过量了，溶液的酸度决定于过量的 NaOH的浓度。 [OH- ]=( Vb -Va )/( Va+Vb )·cb 若 Vb=20.02ml (+0.1%相对误差) [OH- ]=5.00×10-5mol·L-1 pH＝9.70 第十八讲 第五章 酸碱滴定法 18-3

第十八讲 第五章酸碱滴定法 18-4 NaOH滴定HC溶液的pH 加入 NaoH/m剩余HCWm剩余NaOH/mpH 0.00 20.00 1.00 18.00 2.00 2.28 19.80 0.20 3.30 19.96 0.04 4.00 19.98 0.02 4.30 20.00 0.00 7.00 20.02 0.02 9.70 20.04 0.04 10.00 20.20 0.20 10.70 22.00 2.00 11.70 40.00 20.00 12.50

加入NaOH/ml 剩余HCl/ml 剩余NaOH/ml pH 0．00 20.00 1.00 18．00 2.00 2.28 19．80 0.20 3.30 19．96 0.04 4.00 19．98 0.02 4.30 20．00 0.00 7.00 20．02 0.02 9.70 20．04 0.04 10.00 20．20 0.20 10.70 22．00 2.00 11.70 40．00 20.00 12.50 NaOH滴定HCl溶液的pH 第十八讲 第五章 酸碱滴定法 18-4

第十八讲 第五章酸碱滴定法 18-5 NaOH滴定HC的滴定曲线 10 酚酞 △pH 6 甲基红 甲基橙 2 V./ml

NaOH滴定HCl的滴定曲线 0 10 20 30 40 0 2 4 6 8 10 12 14 甲 基 橙 甲 基 红 酚 酞 ΔpH pH VNaOH/ml 第十八讲 第五章 酸碱滴定法 18-5

第士八讲 第五章酸碱滴定法 186 计量点前后士0.1%相对误差范围内溶液 pH值之变化,在分析化学中称为滴定的p突跃 范围,简称突跃范围。指示剂的选择以此突跃 范围作为依据。 对于0.1000m01L+NaOH滴定20.00m1 0.1000m01LHC1来说,凡在突跃范围(pH。 =4.30~9.70)以内能引起变色的指示剂(即指 示剂的变色范围全部或二部分落在滴定的突跃 范围之内),都可作为该滴定的指示剂,如酚酞 (pH=8.0-10.0)、甲基橙(pH=3.1-44)和甲 基红(pH=4.4-62等。在突跃范围内停止滴 定,则测定结果具有足够的准确度。 ②函的

计量点前后± 0.1％相对误差范围内溶液 pH值之变化，在分析化学中称为滴定的pH突跃 范围，简称突跃范围。指示剂的选择以此突跃 范围作为依据。 对于0.1000 mol·L -1 NaOH滴定20.00ml 0.1000 mol·L -1 HCl来说，凡在突跃范围(pH ＝4.30～9.70)以内能引起变色的指示剂(即指 示剂的变色范围全部或一部分落在滴定的突跃 范围之内),都可作为该滴定的指示剂，如酚酞 (pH＝8.0-10.0)、甲基橙(pH＝3.1-4.4)和甲 基红(pH＝4.4-6.2)等。在突跃范围内停止滴 定，则测定结果具有足够的准确度。 第十八讲 第五章 酸碱滴定法 18-6

第十八讲 第五章酸碱滴定法 18-7 反之,若用HC滴定NaOH条件与前相同), 滴定曲线正好相反。滴定的突跃范围是从pH= 9.70-430,可选择酚酞和甲基红作指示剂。如果 用甲基橙作指示剂,只应滴至橙色(pH=4.0),若 滴至红色(pH=31),将产生+0.2%以上的误差 为消除这种误差,可进行指示剂校正,即取40毫 升0.05 mol L- Nac溶液,加入与滴定时相同量 的甲基橙,再以0.1000moLˉHC溶液滴定至溶 液的颜色恰好与被滴定的溶液颜色相同为止,记 下HC的用量(称为校正值)。滴定NaOH所消耗的 HC用量减去此校正值即HCI真正的用量。 滴定的突跃范围,随滴定剂和被滴定物浓度 的改变而改变,指示剂的选择也应视具体情况而 定

反之，若用HCl滴定NaOH(条件与前相同)， 滴定曲线正好相反。滴定的突跃范围是从pH＝ 9.70-4.30，可选择酚酞和甲基红作指示剂。如果 用甲基橙作指示剂，只应滴至橙色(pH＝4.0)，若 滴至红色(pH＝3.1)，将产生+0.2％以上的误差。 为消除这种误差，可进行指示剂校正，即取40毫 升0.05 mol·L- NaCl溶液，加入与滴定时相同量 的甲基橙，再以0.1000 mol·L- HCl溶液滴定至溶 液的颜色恰好与被滴定的溶液颜色相同为止，记 下HCl的用量(称为校正值)。滴定NaOH所消耗的 HCl用量减去此校正值即HCl真正的用量。 滴定的突跃范围，随滴定剂和被滴定物浓度 的改变而改变，指示剂的选择也应视具体情况而 定。 第十八讲 第五章 酸碱滴定法 18-7

第十八讲 第五章酸碱滴定法 18-8 2 IO )1 10 8 而 甲基红 印基橙 10(150 NaOH加入量,滴定分数 图56浓度对滴定突跃的影响 (Na(H滴定I(1, NAoH=cF1) 图5-5浓度对滴定突跃的影响 ( NaOH)-C(HCI)

图5-5 浓度对滴定突跃的影响 c(NaOH)=c(HCl) 第十八讲 第五章 酸碱滴定法 18-8

第十八讲 第五章酸碱滴定法 18-9 、强碱(酸)滴定一元弱酸(碱) 这一类型滴定的基本反应为: OH+HA=H,0+A H+B=HB+ 现以NaOH滴定HAc为例来讨论。 Ca=Cb=0.1000molL1,V2=20.00ml 同前例分四个阶段进行讨论。 (一)滴定前(Vb=0) cKa>20Kw,c/Ka>400,则 田H=(cK2=(1.8×105×0.100012 =135×10-3molL1 H=2.87

二、强碱(酸)滴定一元弱酸(碱) 这一类型滴定的基本反应为： OH-+HA=H2O+A￾H++B=HB+ 现以NaOH滴定HAc为例来讨论。 ca=cb=0.1000 mol·L-1 ，Va=20.00ml 同前例分四个阶段进行讨论。 (一)滴定前（Vb=0） cKa＞20Kw, c/Ka＞400，则 [H+ ]＝(cKa ) 1/2 ＝(1.8×10-5×0.1000)1/2 ＝1.35×10-3 mol·L-1 pH＝2.87 第十八讲 第五章 酸碱滴定法 18-9

第十八讲 第五章酸碱滴定法 18-10 (二)滴定开始至计量点前(Va>Vb) 因NaOH的滴入溶液为缓冲体系,其pH 值可按下式计算pH=pKa+ -log Ch/c 即pH=pKa+ -log[Ac]HAc 求[Ac]及[HAc] 由OH+HA=H2O+A [AC]=CbVb/(Va+Vb HAC]=(Ca Vb)(Va+Vb 若V=1998ml(0.1%相对误差) pH=774

(二)滴定开始至计量点前（Va＞Vb） 因NaOH的滴入溶液为缓冲体系，其pH 值可按下式计算:pH=pKa +㏒Cb /Ca 即 pH=pKa +㏒[Ac- ]/[HAc] 求 [Ac- ]及[HAc] 由 OH-+HA=H2O+A- [Ac- ]=cbVb /(Va+Vb ), [HAc] =(caVa -cbVb )/ (Va+Vb ) 若 Vb=19.98ml (-0.1%相对误差) pH=7.74 第十八讲 第五章 酸碱滴定法 18-10