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Presentation Transcript

### 第八节 滴定曲线及指示剂的选择

1. 强酸与强碱的滴定

H+ + OH- H2O

(1) 滴定开始前, 溶液的酸度等于

HCl的原始浓度

[H+]=c(HCl)=0.1000(mol/L)

pH= -lg [H+]=-lg0.1000=1.00

(2) 滴定开始至计量点前, 溶液的

2.00mL, 此时溶液中[H+]应为

(相对误差为-0.1%)溶液的pH值为:

(3) 计量点时的pH值：

HCl全部被中和, 此时溶液中的

[H+]来自水的离解。

(4) 计量点后：

NaOH, 即:

0.1000mol·L-1 NaOH滴定 20.00mL 0.1000mol·L-1 HCl

pH

sp+0.1%

*9.0

PP

8.0

*6.2

*4.4

MR

5.0

sp-0.1%

MO

4.0

3.1

T/%

0.10 mol·L-1

NaOH

0.10 mol·L-1

HCl

0.10 mol·L-1

HCl

0.10 mol·L-1

NaOH

PP 8.0

MR 5.0

PP 9.0

MR 6.2

MO 4.4

14

12

10.7

10

9.7

9.0

8.7

PP

8

pH

7.0

6

6.2

MR

5.3

4.3

5.0

4

4.4

MO

3.3

4.0

3.1

0.01mol·L-1

2

0.1mol·L-1

1mol·L-1

0

150

200

T/ %

0

50

100

NaOH

HCl

2. 强碱滴定弱酸

OH-+HAc Ac-+H2O

(1) 滴定开始前溶液的pH值

(2) 滴定开始至化学计量点前

HAc和反应产物NaAc组成

(相对误差为-0.1%)时

(3) 计量点时溶液的pH值

c(Ac-)=0.1000/2=0.05000 (mol/L)

(4) 计量点后溶液的pH值

pOH=4.30 pH=9.70

pH值,结果列于下表中。

0.10mol·L-1 NaOH滴定0.10mol·L-1HAc或HA(20.00mL , Ka(HAc) = 10-4.76, Ka(HA) = 10-7.00)

HAcAc-Ac-+OH-

12

10

9.7

9.0 PP

8.7

8

7.7

pH

6.2

4.43.1

6

MR

MO

HAc

4.3

4

2

HCl(0.10mol·L-1)

0

T/ %

0

50

100

150

200

0.10mol·L-1

NaOH

0.10mol·L-1

HAc

1mol·L-1

12

0.1mol·L-1

10.70

9.70

8.70

7.76

0.01mol·L-1

10

9.23

8.73

8.23

8

6

4.76

HAc

4

2

HCl

0 50 100 150T%

NaOH 滴定HAc (浓度不同)

①曲线起点pH值高, 因为HAc是弱

pH=2.88处。

HAc的离解, [H+]较快地降低。

NaOH滴定0.1000mol/LHAc 的pH

NaOH滴定0.1000mol/L 不同强度

I Ka=10-3, Ⅱ Ka=10-5,

Ⅲ Ka=10-7, Ⅳ Ka=10-9.

9.7

7.76

HA

pKa=7

HAc

4.3

pKa=4.76

HCl

0.10mol·L-1NaOH滴定0.10mol·L-1 HA(Ka不同)

HCl:4.3-9.7

HAc:7.7-9.7

HA:9.7-10.0

Ka增大10倍, 突跃增加1个pH单位.

3. 强酸滴定弱碱

20.00mL 0.1000mol/L NH3.H2O

H++NH3·H2O→NH4++H2O

HCl

pH

12

NaOH

NH3

0.10mol·L-1

pKb= 4.75

10

9.0

NH3

8

8.0 PP

6.25

6.2

6

5.28

MR(5.0)

4.4

4.30

4

MO(4.0)

3.1

2

0 50 100 150 200 T/%

pH值不在7.00, 而是5.28。

• 强碱弱酸盐和强酸弱碱盐在水溶液中发生水解，呈现不同程度的碱性或酸性，因此有可能用强酸或强碱溶液进行滴定。

• 只有那些极弱的酸(Ka≤10-6)与强碱所生成的盐，如Na2B4O7.10H2O(硼砂) Na2CO3及KCN等，才能用标准酸溶液直接滴定。

HCl + Na2CO3＝NaCl十NaHCO3

• 在第一化学计量点硼砂是硼酸失水后与氢氧化钠作用所形成的钠盐。硼砂溶液碱性较强，可用标准酸直接滴定。(pH＝8.3)，由于Ka1/ Ka2 ≈104比值不够大，pH突跃不太明显，以酚酞褪色作为终点较难观察。如果用甲酚红和百里酚蓝混合指示剂，则可减小误差，获得较好结果。

• 第二化学计量点 (pH＝3.9)，可用甲基橙作指示剂。但由于Ka1不够小及溶液中CO2过多，酸度较大，致使终点出现稍早。为此，滴定接近终点时应将溶液煮沸驱除CO2，冷却后再继续滴定至终点。采用甲基橙-靛蓝磺酸钠混合指示剂，代替甲基橙指示第二化学计量点，效果更好。