第五章 酸碱平衡与酸碱滴定 基础化学课件.ppt

第五章 酸碱平衡与酸碱滴定 　　酸碱滴定过程中，随着标准滴定溶液的逐滴加入，被滴溶液的pH不断变化，这种变化可用酸碱滴定曲线来表示。以pH为纵坐标，以标准滴定溶液加入量（或滴定百分数）为横坐标作图，即得酸碱滴定曲线。酸碱滴定可分为强酸强碱的滴定、一元弱酸弱碱的滴定、多元弱酸弱碱的滴定（含混合酸、碱的滴定）等多种类型，由滴定曲线可以看出各类酸碱滴定中溶液pH的变化规律及其影响因素。为使酸碱滴定分析得到准确的结果，应依据化学计量点及其附近被滴溶液pH的变化情况选择合适的指示剂。这里只介绍强酸强碱的滴定情况及指示剂的选择。 ?二、强酸强碱的滴定 　　强酸强碱的滴定包括强碱滴定强酸和强酸滴定强碱。现以0.1000 mol/L NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol/L HCl溶液为例，讨论这类滴定过程中溶液pH的变化情况、滴定曲线形状及指示剂的选择。 　　1.滴定曲线 　　整个滴定过程可分为4个阶段： 知识窗： 　　如果用强碱（酸）标准滴定溶液滴定弱酸（碱）溶液，化学计量点附近的pH突跃范围依被滴弱酸（碱）的强弱而增大或减小，一般被滴弱酸、弱碱的解离常数Kaθ、Kbθ越大，化学计量点附近的pH突跃范围越大。 　　如果改变强酸、强碱滴定溶液的浓度，尽管滴定曲线的形状类同，但滴定的突跃范围却发生了变化。酸碱的浓度越小，突跃范围越窄；酸碱的浓度越大，突跃范围越宽。若酸碱浓度降低10倍，则其滴定的突跃范围减小2个pH单位；若酸碱浓度增大10倍，则其滴定的突跃范围增大2个pH单位。 　　2.指示剂的选择 　　(1)酸碱指示剂的性质及变色原理 　　酸碱指示剂一般是有机弱酸、弱碱或有机酸碱两性物质，它们在酸碱滴定过程中也能参与质子转移反应，其酸式体与碱式体在不同酸度的溶液中具有不同的结构，呈现不同的颜色，且这种颜色伴随结构的转变是可逆的。当被滴溶液的pH改变时，指示剂失去质子由酸式体转变为碱式体或得到质子由碱式体转变为酸式体，从而引起颜色的变化。因此根据指示剂颜色的变化判断溶液pH的变化即可指示滴定的终点。 　　实例分析：酚酞 酚酞是有机弱酸，在溶液中存在如下解离平衡和颜色变化： 无色（内酯式） 红色（醌式） 无色（羧酸盐式） 　　可见，酚酞在酸性溶液中为内酯式结构呈无色；当溶液的pH升高到一定数值时，酚酞转变为醌式结构而呈红色；浓碱溶液中，则转变为羧酸盐式结构又呈无色。这种不同型体之间的转化过程是可逆的，所呈现的颜色变化也是可逆的。　　实例分析：甲基橙 甲基橙是有机弱碱，在溶液中存在如下解离平衡和颜色变化： 　　由上述平衡不难看出，甲基橙的酸式色为红色，碱式色为黄色，两型体之间的过渡颜色为橙色。当溶液中[H+]增大时，平衡向左移动，甲基橙主要以醌式结构存在而呈酸式色——红色；当溶液中[H+]降低时，平衡向右移动，甲基橙主要以偶氮式结构存在而呈碱式色——黄色。另一常用酸碱指示剂甲基红的情况与甲基橙相似。 　　(2)酸碱指示剂的变色范围 　　以HIn表示指示剂的酸式体、以In―表示指示剂的碱式体，指示剂在水溶液中存在如下酸碱平衡 HIn H+ + In 酸式 碱式 或写作 　　KHIn称为指示剂常数。可见，溶液的颜色取决于指示剂酸式体与碱式体的浓度比即[HIn]/[In―]，而[HIn]/ [In―]又随[H+]的改变而改变。理论上讲，当pH≤pKHIn -1时， [HIn]/ [In―]≥10/1，溶液主要呈现指示剂酸式体HIn的颜色；当pH≥pKHIn +1时， [HIn]/ [In―]≤1/10，溶液主要呈现指示剂碱式体In―的颜色； 后页 前页 第五章 酸碱平衡与酸碱滴定 首页 * 后页 前页 首页 第一节 酸碱质子理论 2 第三节 缓冲溶液 4 教学基本要求 3 1 第二节 酸碱解离平衡和溶液的pH计算 3 3 第四节 酸碱滴定 3 5 首页 ?知识目标： 1.掌握酸碱反应实质及共轭酸碱对解离常数、间的定量关系； 2.掌握一元酸碱溶液的pH计算及缓冲溶液的pH计算； 3.理解强酸强碱滴定的滴定曲线、突跃范围并能合理选择指示剂； 4.掌握标准滴定溶液的制备方法以及具体应用。 ?能力目标： 1.能熟练给出质子酸碱的共轭对象，熟练计算共轭酸碱的、值； 2.能准确选用公式计算酸碱溶液的pH； 3.会配制不同pH的缓冲溶液； 4.会制备常用的酸碱标准滴定溶液。 第一节　酸碱质子理论 酸碱质子理论认为：凡能给出质子( H+ )的物质是酸；凡能接受质子( H+ )的物质是碱。在一定条件下能给出质子，在另一条件下又能接受质子的物质是两性物质。当酸HA给出质子后形成A—，A—自然对质子具有一定的亲