酸碱平衡与酸碱滴定法教案Word格式文档下载.docx
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CNaOHVNaOH-CHCIVHCI
②pH跃迁范围的计算
当V=19.98mL时，误差为-0.1%:
CHCI余
20.000.1000-19.980.1000
39.98
pH=4.3
当V=20.02mL时，误差为0.1%:
20.020.1000-20.000.1000
CNaOH过量
pOH=4.3pH=9.7
pH跃迁范围为4.3-9.7。
总结:
滴定阶段
滴定前
计量点前
计量点
计量点后
溶液组成
V=0
HCI、H2O
VVVo
HCI余、NaCI、
H2O
V=V0
NaCI、H2O
V>
Vo
NaCI、NaOH过量、
[H+]=Chci
[H+]=Chci余
++
[H]=[H]水
[OH]=CNaOH过量
pH值
+
[H]=0.1000
PH=1.00
当V=19.98mL
（Er=—0.1%）+-5
[H]=5.010
pH=4.30
时，
+-7
[H]=10
pH=7
当V=20.02mL
&
=0.1%）时,
--5
[OH]=5.010pOH=4.30pH=9.70
③滴定曲线
图NaGH滴定的滞定曲线
（fN«
H~cHQ—0.1000D1O卜L7）
从图中也可看出该滴定过程的pH突跃范围为4.30-9.70。
酸碱指示剂的选择一滴定突跃范围
凡变色范围全部或大部分落在滴定突跃范围之内的指示剂均可用。
故该滴定过程的突跃范围为4.30-9.70，可选用指示剂：
酚酞、甲基橙、甲基红。
④浓度对突跃范围的影响
图5-6敌度对滴定突跃的带响
（NaOH滴定HCZg二畑』
从图中可见，被测液浓度越大，突跃范围越大。
⑤思考题
以分析浓度为0.1000mol.L-1HCI溶液滴定20mL0.1000mol.L-1NaOH溶液（酸碱滴定曲线见图5-5的虚线部分）
（1）滴定过程的pH突跃范围为？
（9.70〜4.30）
（2）酚酞、甲基橙、甲基红还可选用为指示剂吗？
2、
（酚酞、甲基红（误差在0.1%内）；
甲基橙：
滴定至橙色（pH=4.0）（误差为+0.2%）
元弱酸（碱）滴定
以分析浓度为0.1000mol.L-1NaOH溶液滴定20mL0.1000molL-1HAc溶液。
-5
（HAc:
Ka=1.810pKa=4.74）
pH=2.89
H=CKa=1.310’
b.b.V<
V0：
体系为HAc-NaAc缓冲溶液，按缓冲溶液计算公式计算:
cA
pH二pKaIg一
Cha
VHAcVNaOH
Ac，Na=CNaOHVNaOH
r匸_C（HAc；
V（HAc）—C（NaOH）V（NaOH）HAcCHAc余=
c.V=V0：
体系为NaAc弱碱溶液，溶液浓度为0.0500mol.L-1
此时CKa/Kw20,C/Ka400,按最简式计算:
OH一二CKa-5.310“
-_n_C（NaOH"
（NaOH）-C（HAc）V（HAc）
d.V>
|OH」CNaOH过量=
0.100019.98
CA
当V=19.98mL时，误差为-0.1%:
0.100020.00-0.100019.980.10000.02
pH=4.74Ig1998=4.74Ig0.1%=7.74
0.02
CNaOH过量-
20.020.1000-20.000.1000
40.02
0.10000.02
该滴定过程的pH突跃范围为7.74-9.70。
HAc、H2O
VVV0
HAc余、NaAc、H2O
NaAc、H2O
V0
NaAc、NaOH过量、
[H+]=JCKa
cA—
pH—pKa+lg
-]=JCKa
PH=2.89
（Er=—0.1%）时，
pH=7.74
[OH]=5.3106pOH=5.28pH=8.72
（Er=0.1%）时,
-_5
[OH]=5.0105pOH=4.30pH=9.70
从图中可见，曲线的突跃范围（pH=7.74-9.70）较NaOH-HCI小得多。
可选择的指示剂：
酚酞
④突跃范围的影响因素
a.当被测液浓度一定，Ka值愈大，突跃范围越宽。
图5-8滴定突駅与瓦的关系曲线
b.被测液浓度越大，突跃范围越宽。
KaOH加入扯，禰定分数
图5-9HA的險度对滴定罠跌的酸响
（上NOH~
C.直接准确滴定一元弱酸（碱）的可行性判据
用指示剂指示终点（目测法），当△pH=±
0.2（即：
滴定突跃》0.4pH）,EtW0.1%,此时必须满足C.Ka（Kb）>
10-8。
因此，C.Ka（Kb）>
108是一元弱酸（碱）被直接准确滴定的依据和条件。
⑤思考题：
下列一元弱酸（碱）溶液浓度均为0.1mol.L-1,能否被等浓度的滴定剂直接准确滴定？
（1）HF（Ka=7.2X10-5）；
（2）（CH2）6N（Kb=1.4X10-9）；
（3）CH3NH2（Kb=4.2X10-4）
解答：
（1）C.Ka=0.1X7.2X10-5=7.2X10-6>
10-8
-9-10-8
（2）C.Kb=0.1X1.4X10=1.4X10<
10
-4-5-8
（3）C.Kb=0.1X4.2X104=4.2X105>
108
因此，HF、CH3NH2可以被直接准确滴定，而（CH2）6N4则不能被直接准确滴定。
3、多元弱酸（碱）的滴定
①准确滴定多元弱酸（碱）的可行性判据:
以二元酸为例：
条件
结论
指示剂选择
C°
Ka1邛0卫
C0©
2邛0卫
Ka1/Ka^104
可分步准确滴定，形成两个突跃
根据pHa1、pHa2选择
分步滴定的两种指示
剂
心/心C04
只能一次滴定（总量）,形成一个突跃
根据pHa2选择指示剂
Ka1知0^
Ka2C10'
4
心/©
2卸0
第一级离解出的H+
可被分步滴定，形成一个突跃
根据pHa1选择指示剂
Ka,Ka2灯0
不能准确滴定
②举例：
能否用0.1000mol.L-1NaOH溶液滴定0.1000mol.L-1H3PO4溶液？
能否分步滴定？
如果能滴定，应选什么指示剂？
（H3PO4的Ka1=7.6X10-3,Ka2=6.3X10-8,Ka3=4.4X10-13）
368
解：
Ka1=0.1X7.6X10-=7.2X10->
10-
C0Ka2=0.1X6.3X0-8=6.3X10-9介10-8
-13-14-8
C0Ka3=0.1X4.4X0=4.4X0<
54
Ka1/Ka2=1.2X10>
Ka2/Ka3=1.4X10>
根据多元酸（碱）准确滴定的条件可见，H3PO4前两个H+可被分步滴定。
第一化学计量点：
CKaKa因为CnKa2/KW>
10,C0/Ka1<
10,所以［H+］根据近似式以［H〕=力计算:
耳C+Kat
得到［H+］=2.0X10-5pH=4.7
+an
得到［H］=2.2X10-
pH=9.66
其滴定曲线为:
030LLOO
濮定分数俠
图5-10NaOHW定HjPO4的綺宦曲线（fJWH—^^«
>
（=050Wmol■L1）指示剂选择：
一级解离指示剂：
甲基橙（3.1-4.4）
二级解离指示剂：
酚酞（8.2-10）
三、本节小结
1.pH突跃范围是指化学计量点前后±
）.1%相对误差范围内，溶液pH值的变化范围。
因
此可通过计算终点误差±
）.1%处的H+浓度确定pH突跃范围。
2.影响滴定pH突跃范围的因素主要是溶液浓度和反应完全程度。
（1）浓度越大，突跃范围越大，常用的酸碱滴定浓度一般为0.1mol.L-1。
（2）反应完全程度越高，突跃范围越大，即解离常数Ka越大，突跃范围越大。
（3）强酸强碱反应完全程度高，通常突跃范围大，容易滴定准确。
（4）一元弱酸弱碱与强酸强碱相比，滴定突跃范围减小，且当C.Ka（Kb）<
10-8时无明显突跃，此时溶液无法直接准确滴定。
（5）多元弱酸弱碱能否分步滴定和准确滴定的判据如下（以二元酸为例）：
当CoKa1>
1-8，CoKa2羽0-8时，若心“心2》1）,则溶液可以分步滴定和准确滴定，若Ka1/Ka2<
104，则溶液只能准确滴定，不能分步滴定。
当C0Ka1>
1-8，C°
Ka2<
10-8时，若Ka1/Ka2>
10则溶液可以对第一级离解的H+分步
滴定和准确滴定，而不能准确滴定第二级离解的H+。
若Ka1/Ka2<
104,则溶液不能准确滴定。
3.指示剂的选择可根据pH突跃范围来确定。
当指示剂变色范围全部或大部分落在滴定突跃范围之内时，则其可作为此滴定过程的指示剂。
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