[工学]酸碱滴定法.ppt

第8章 酸碱滴定法 本章重点：酸碱指示剂的原理和应用 突跃范围：6.26～4.3 指示剂 ：甲基红 滴定条件： cb·Kb≥10-8 计量点：5.28 pH HCl 加入量 2 4 6 8 10 ml 5 10 15 20 25 30 在标定HCl溶液时，常用硼砂(Na2B4O7·10H2O)作基准物，硼砂是由NaH2BO3和H3BO3按1:1结合的，硼砂溶于水后发生下列反应： B4O72- + 5H2O = 2H2BO3- + 2H3BO3 H2BO3-与H3BO3为共轭酸碱对， H3BO3的 Ka = 5.9 ×10-10 , H2BO3- 的 Kb = 1.7×10-5，其碱性与氨水相似， 因此可用强酸（HCl）滴定H2BO3-来标定HCl的浓度。能够用指示剂直接准确滴定弱碱的可行性判据(滴定条件)为：cb·Kb ≥ 10-8 8.2.4、多元酸的滴定 判断多元酸能否直接滴定、能否分步滴定的条件： 2、c·Ka2≥10-8，且 Ka2 / Ka3 ≥104， 可直接滴定，可分步滴定 1、c·Ka1≥10-8, 且 Ka1 / Ka2 ≥104， 可直接滴定，可分步滴定 第一计量点附近有明显突跃。 第二计量点附近有明显突跃。 可直接滴定 可直接滴定 不能分步滴定 例：以0.1000mol·L-1 NaOH 滴定0.1000mol·L-1 H2C2O4 。( H2C2O4 的Ka1 = 5.9×10-2，Ka2 = 6.4×10-5) 解： c·Ka1 = 5.9×10-3 ≥10-8， 又因为c·Ka2 = 0.05×6.4×10-5 ≥10-8 Ka1 / Ka2 =9.2×102 104，不能分步滴定。 只有一个突跃，可用NaOH滴定两个H+，其反应如下： 2NaOH + H2C2O4 = Na2C2O4 + 2 H2O 计量点时产物Na2C2O4 的水溶液呈碱性： pH = 14 - pOH = 8.44 选酚酞作指示剂 。 pOH = 5.56 例：用0.1000mol/L NaOH滴定20.00ml 0.1000 mol/L的H3PO4 。H3PO4的Ka1=7.6×10-3, Ka2=6.3×10-8, Ka3=4.4×10-13 解：因 c·Ka1 = 7.6×10-4 10-8 , 且 Ka1/Ka2=1.2×105 104, 所以有第一个突跃，反应为： NaOH + H3PO4 = Na H2PO4 + H2O 产物NaH2PO4为两性物质，第一计量点的 pH为： pH = 4.70 选甲基红(5.0)或溴甲酚绿(5.0)作指示剂。 因为c·Ka2 = 0.05×6.3×10-8 = 3.2×10-9 ， 略小于10-8，Ka2 / Ka3 = 1.3×105 104 ，第二计量点突跃不很明显。反 应如下： NaOH + NaH2PO4 = Na2 HPO4 + H2O 第二计量点的pH值以产物Na2 HPO4 为计算依据. pH = 9.66 选酚酞(9.1)或百里酚酞 (10.0)作指示剂。 因为 c·Ka3 = 0.033×4.4×10-13 10-8 , 不能直接滴定。间接滴定自看书。 8.2.5 多元碱的滴定 判断能否分步滴定原则与多元酸相似。 1、c·Kb1≥10-8, 且 Kb1 / Kb2 ≥104. 第一计量点附近有明显突跃。 2、c·Kb2≥10-8, 且 Kb2 / Kb3 ≥104. 第二计量点附近有明显突跃。 Kb1 / Kb2 104 不能分步滴定，只有一个突跃范围 例：0.1000 mol·L-1 HCl 滴定 20.00ml 0.1000 mol·L-1的Na2CO3 解： Na2CO3 的Kb1 = Kw / Ka2 = 10-14 / 5.6×10-11 = 1.8 ×10-4 Kb2 = Kw / Ka1 = 10-14 / 4.3×10-7 = 2.3 ×10-8 CKb1 = 1.8 ×10-5 10-8， Kb1 / Kb2 = 0.78 ×104 =104。 第一计量点时：HCl +Na2CO3=NaHCO3+NaCl pH = 8.31 ，选酚酞（红变无色