厦门大学化学:《分析化学》课程电子教案(PPT教学课件)第三章 酸碱平衡与酸碱滴定 3.5 酸碱指示剂

廢门大了化学化工学院 Analytical Chemistry分析化学 3.5酸碱指示剂 3.5.1酸碱指示剂的作用原理及变色范围 35.2影响指示剂变色范围的各种因素 35.3混合指示剂 2005-10 分析化学教程(2005-2006学年 GXQ1
化学化工学院 Analytical Chemistry 分析化学 2005-10 分析化学教程(2005-2006学年) GXQ1 3.5 酸碱指示剂 3.5.1 酸碱指示剂的作用原理及变色范围 3.5.2 影响指示剂变色范围的各种因素 3.5.3 混合指示剂

廢门大了化学化工学院 Analytical Chemistry分析化学 3.5.1酸碱指示剂的作用原理及变色范围 酸碱指示剂一般是有机弱酸或有机弱碱,其共轭酸碱形 式具有明显不同的颜色。 甲基橙 (CH3)2 N NN OH- SO H+ (CH3)2 Ka=3.4 酚酞 HO OH OH- OH H+ COO pKa=91 COO 2005-10 分析化学教程(2005-2006学年 GXQ2
化学化工学院 Analytical Chemistry 分析化学 2005-10 分析化学教程(2005-2006学年) GXQ2 3.5.1 酸碱指示剂的作用原理及变色范围 O HH+ (CH pKa = 3.4 3)2 N N N H S O3 - + (CH3)2 N N N S O3 - 甲基橙 酚酞 酸碱指示剂一般是有机弱酸或有机弱碱,其共轭酸碱形 式具有明显不同的颜色。 C OH OH COOHO OHH+ pKa = 9.1 C COOO O-

廢门大了化学化工学院 Analytical Chemistry分析化学 3.5.1酸碱指示剂的作用原理及变色范围 作用原理 HIn H+In indicator 酸色 碱色 TH In n [HIn] [H+ 作用于人眼的颜色由皿]确定,而血]又由人a确定, HIn H 因此可由颜色的变化判断[H的变化,确定滴定的终点。 2005-10 分析化学教程(2005-2006学年) GXQ3
化学化工学院 Analytical Chemistry 分析化学 2005-10 分析化学教程(2005-2006学年) GXQ3 3.5.1 酸碱指示剂的作用原理及变色范围 [HIn] [H ][In ] + − Ka = [H ] [HIn] [In ] + − = Ka 作用原理 indicator 作用于人眼的颜色由 确定,而 又由 确定, 因此可由颜色的变化判断[H+ ]的变化,确定滴定的终点。 [HIn] [In ] − [HIn] [In ] − [H ] + Ka pKa + − HIn H + In 酸色 碱色

廢门大了化学化工学院 Analytical Chemistry分析化学 理论变色范围 0.8 n n Pn±1 版0.6 n 0.4 < <10 HIn 指示剂变色范 0.0 理论变色点:pKn 8围 滴定指数:pT 甲基橙指示剂的变色范围示意图pH 颜色 指示剂 酸色过度碱色/K3PT变色范围 甲基橙红橙黄344.031-44 甲基红红「橙黄」5.25.24462 酚酞无色粉红红91 8.0~9.6 2005-10 分析化学教程(2005-2006学年 GXQ4
化学化工学院 Analytical Chemistry 分析化学 2005-10 分析化学教程(2005-2006学年) GXQ4 指示剂 颜色 pKa pT 变色范围 酸色 过度 碱色 甲基橙 红 橙 黄 3.4 4.0 3.1~4.4 甲基红 红 橙 黄 5.2 5.2 4.4~6.2 酚酞 无色 粉红 红 9.1 8.0~9.6 指 示 剂 变 色 范 理论变色点:pKa 围 滴定指数:pT 理论变色范围 pKa1 10 [HIn] [In ] 0.1 − 甲基橙指示剂的变色范围示意图 HIn In 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0 2 4 6 8 pH 分布系数

廢门大了化学化工学院 Analytical Chemistry分析化学 35.2影响指示剂变色范围的各种因素 ·指示剂的用量 用量的影响 温度的影响——对Ka的影响 双色指示剂 离子强度的影响—K与K2的差 别增大 例如甲基橙 溶剂的影响 In K [HIn] H+ [H定, n HIn 也确定,即变色点和变色范围不受影响。 但酸碱指示剂本身具有酸碱性质,也会与滴定剂作用,用量 过大会引起较大的误差,尤其是对微量滴定而言。 2005-10 分析化学教程(2005-2006学年) GXQ5
化学化工学院 Analytical Chemistry 分析化学 2005-10 分析化学教程(2005-2006学年) GXQ5 用量的影响 双色指示剂 例如甲基橙 [H ] [HIn] [In ] + − = Ka 一定, 也确定,即变色点和变色范围不受影响。 [HIn] [In ] [H ] − + 但酸碱指示剂本身具有酸碱性质,也会与滴定剂作用,用量 过大会引起较大的误差,尤其是对微量滴定而言。 3.5.2 影响指示剂变色范围的各种因素 • 指示剂的用量 • 温度的影响——对Ka的影响 • 离子强度的影响——Ka与Ka c的差 别增大 • 溶剂的影响

廢门大了化学化工学院 Analytical Chemistry分析化学 单色指示剂 例如酚酞 设指示剂的总浓度为c,碱型引起传感器(如 人的眼睛)响应的最小浓度为a,这是一个 固定的值,那么: K n C [ HIn H 终点 p 提前 2005-10 分析化学教程(2005-2006学年 GXQ6
化学化工学院 Analytical Chemistry 分析化学 2005-10 分析化学教程(2005-2006学年) GXQ6 单色指示剂 例如酚酞 设指示剂的总浓度为c , 碱型引起传感器(如 人的眼睛)响应的最小浓度为a ,这是一个 固定的值,那么: c a Ka a − = = − + [HIn] [In ] [H ] C H+ pH 终点 提前

廢门大了化学化工学院 Analytical Chemistry分析化学 3.53混合指示剂 作用原理 颜色互补 两种指示剂混合 分类 指示剂与染料混合 例:溴甲酚绿甲基红 H 0 6 8 甲基红 溴甲酚绿 溴甲酚绿甲基红 2005-10 分析化学教程(2005-2006学年) GXQ7
化学化工学院 Analytical Chemistry 分析化学 2005-10 分析化学教程(2005-2006学年) GXQ7 3.5.3 混合指示剂 作用原理 分类 颜色互补 两种指示剂混合 指示剂与染料混合 例:溴甲酚绿——甲基红 pH 0 2 4 6 8 甲基红 溴甲酚绿 溴甲酚绿—甲基红
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