中国科学技术大学：《分析化学 Analytical Chemistry》课程教学课件（PPT讲稿）第三章 酸碱滴定 Acid-base titration（3/4）

第三章酸碱滴定 第五节酸碱滴定指示剂

第三章 酸碱滴定 第五节 酸碱滴定指示剂

一、指示剂的作用原理 Chromogenic mechanism of acid-base indicators 酸碱滴定过程-体系无颜色变化 确定滴定终点-依靠指示剂的颜色变化 酸碱指示剂-有机弱酸或有机弱碱 共轭酸碱对-结构不同，颜色不同 酸式结构酸色、碱式结构碱色) 理论变色点-体系pH值等于pKa (结构转变，各占50%)

2 一、指示剂的作用原理 Chromogenic mechanism of acid-base indicators 酸碱滴定过程 - 体系无颜色变化 确定滴定终点 - 依靠指示剂的颜色变化 酸碱指示剂 - 有机弱酸或有机弱碱 共轭酸碱对 - 结构不同，颜色不同 （酸式结构酸色、碱式结构碱色） 理论变色点 - 体系pH值等于pKa （结构转变，各占50%）

二、指示剂的pH变色范围 The pH range for color change of indicators Hn在溶液中的离解平衡为： HIn H+In- (酸式色) (碱式色) K。= [H*][n] pH pK,+log [In [HIn] [HIn] [n-/Hn≥10 碱色 pH≥pK,+l n]/Hn]≤0.1 酸色 pH≤pK。-1 0.1≤n/Hn]≤10 混合色，肉眼难分辨 变色范围：pH=pKa士1 3

3 二、指示剂的pH变色范围 The pH range for color change of indicators HIn在溶液中的离解平衡为： HIn ＝ H+ ﹢ In- （酸式色） （碱式色） [In- ]/[HIn] ≥10 碱色 [In- ]/[HIn] ≤ 0.1 酸色 0.1≤[In- ]/[HIn] ≤ 10 混合色，肉眼难分辨 变色范围：pH=pKa±1

酸型和碱型具有不同的颜色 The acidic state and base state of indicator have different colors 甲基橙Methyl Orange(MO) (H3C)2N- N=N〈 S03 pKa=3.4 (H3C)2N= N-N S03 红3.1-4.0（橙） -4.4黄

4 甲基橙 Methyl Orange (MO) 红3.1- 4.0（橙）- 4.4黄 酸型和碱型具有不同的颜色 The acidic state and base state of indicator have different colors N N SO3 - N N (H3C)2N H SO3 - (H3C)2N H pKa=3.4 OH - +

甲基橙的x-pH图 红 3.1橙4.4 黄 1.0 0.91 X 0.66 0.5 0.34 0.09 0.0 0 2 6 8 pH pK。=3.4,pT=4.0(滴定指数) 5

5 甲基橙的x-pH图 0 2 4 6 8 pH pKa=3.4, pT=4.0(滴定指数) 红 3.1 4.4 橙 黄 0.66 0.34 0.91 0.09 0.8 0.2 1.0 0.5 0.0 x

酚酞Phenolphthalein(PP) HO OH COO (pH<8.3) 无色 (pKa-9.1) 紫红色(pH10)

酚酞 Phenolphthalein (PP) (pH10) HO C COO - OH OH OH - H + -O C COO - O 6

甲基红Methyl Red(R) COO CH3 pH>6.2 N-N CH3 pK=5.2 OH- H+ H CH3 N一N= pH<4.4 CH3 COOH

甲基红 Methyl Red (MR) pH>6.2 pKa=5.2 pH<4.4 N N N COO - CH3 CH3 OH- H+ N N N CH3 CH3 H COOH 7

混合指示剂Miⅸed indicators: 甲基红+溴甲酚绿 5.0-5.1-5.2 暗红 灰 绿 用于Na,CO3标定HCI时指示终点 由于颜色互补使变色区间变窄，变色敏锐。 8

8 混合指示剂 Mixed indicators： 甲基红+溴甲酚绿 5.0-5.1-5.2 暗红 灰 绿 用于Na2CO3标定HCl时指示终点 由于颜色互补使变色区间变窄，变色敏锐

常用单一酸碱指示剂Common used simplex acid-base indicators 3.14.4 MO 3.44.0pT 4.4 6.2 MR 5.2 pT=pKa 8.0 PP 9.1 百里酚酞：9.4无色-10.0（浅蓝）-10.6蓝

9 MO MR PP 3.1 4.4 4.4 6.2 8.0 9.6 3.4 5.2 pT=pKa 9.1 常用单一酸碱指示剂Common used simplex acid-base indicators 百里酚酞: 9.4无色 -10.0（浅蓝）-10.6蓝 4.0 pT

三、影响指示剂变色区间的因素 Influence factor for color change range of indicators 1.指示剂用量：宜少不宜多，看清颜色即可 例如：50~100mL溶液加入2-3滴0.1moLL酚酞，pH=9时出现 红色，而加入10~15滴酚酞，则在pH=8时出现红色。 [In]=in 'CHIn=CHin'K Hin/([H]+K HIn) 2.温度：影响pK,影响变色区间，一般应室温条件 下滴定 3.盐类：离子强度影响pKa 10

10 三、影响指示剂变色区间的因素 Influence factor for color change range of indicators 1. 指示剂用量：宜少不宜多，看清颜色即可 例如：50～l00mL溶液加入2-3滴0.1moL·L-酚酞，pH=9时出现 红色，而加入10～15滴酚酞，则在pH＝8时出现红色。 [In- ]= δIn ·cHIn= cHin·K Hin/([H+ ]+ K HIn) 2. 温度：影响pKa，影响变色区间，一般应室温条件 下滴定 3. 盐类：离子强度影响pKa