1 / 31

4. 多元酸 、 混合酸 、 多元碱的滴定

H 3 PO 4 + NaOH NaH 2 PO 4 + H 2 O NaH 2 PO 4 +NaOH Na 2 HPO 4 + H 2 O Na 2 HPO 4 + NaOH Na 3 PO 4 + H 2 O. 4. 多元酸 、 混合酸 、 多元碱的滴定. A) 多元酸的滴定

mave
Download Presentation

4. 多元酸 、 混合酸 、 多元碱的滴定

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. H3PO4 + NaOH NaH2PO4 + H2O • NaH2PO4+NaOH Na2HPO4 + H2O • Na2HPO4 + NaOH Na3PO4 + H2O 4.多元酸、混合酸、多元碱的滴定 A)多元酸的滴定 例:NaOH 滴定H3PO4 : H3PO4为三元酸,其三级离解常数分别为:Ka1=10-2.12; Ka2=10-7.20; Ka3=10-12.36。用NaOH溶液滴定H3PO4溶液时,中和反应是分步进行的,即: 对多元酸要能准确滴定,又能分步滴定的条件 (判别式)是:(1)c0Ka1≥10-8 (c0为酸的初始浓度); (2)Ka1/ Ka2 >104

  2. 已知 H3PO4的pKa1= 2.12,pKa2 = 7.20,pKa3= 12.36, 因c0Ka1>10-8,且Ka1/Ka2=10-2.12 /10-7.20 =105.08>104 故第一步反应 H3PO4 + NaOH NaH2PO4 + H2O可以进行 又因c0Ka2≥10-8,且Ka2/Ka3=10-7.20/10-12.36 =105.16>104 故第二步反应 NaH2PO4 + NaOH Na2HPO4 + H2O 亦可以进行 但由于c0Ka3<10-8 , 故第三步反应 Na2HPO4 + NaOH Na3PO4 + H2O不能直接滴定。

  3. 从NaOH溶液滴定H3PO4溶液的滴定曲线上可以看出有2个滴定突跃,第一个突跃的化学计量点在pH=4.7, 可用甲基橙作指示剂;第二个突跃的化学计量点在pH=9.8, 可用酚酞作指示剂,终点误差为0.5% 左右。 强碱滴定磷酸滴定曲线

  4. 酸类型终点误差要求滴定条件 一元酸TE≤±0.1% cKa≥10-8 二元酸TE≤±1% cKa≥10-9, Ka1/Ka2≥104 混合酸 TE≤±1% Ka1·cHA1/Ka2·cHA≥104 两种弱酸(HA+HB)混合的滴定: (HCOOH和C6H5OH)若需测定其中较强的一种弱酸 (如HA),则需满足下列条件: (1)cHAKHA≥10-9(允许误差±1%) (2)cHAKHA/ cHBKHB>104 强酸(HA)与弱酸(HA)混合的滴定:(HCl和HAc) 讨论:多元酸与混合酸的滴定

  5. B)多元碱的测定 用HCl溶液滴定Na2CO3为例。H2CO3为二元酸,其二级离解常数分别为pKa1=6.38; pKa2=10.25。用HCl溶液滴定Na2CO3溶液时,中和反应是分步进行的,即 Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl (1) NaHCO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O (2) 对多元碱要能准确滴定,又能分步滴定的条件(判别式)是: (1)c0Kb1≥10-8 (c0为碱的初始浓度) (2)Kb1/Kb2>104

  6. 已知的pKb1=14-pKa2=14-10.25=3.75 ; pKb2=14-pKa1=14 -6.38=7.62 因 c0Kb1>10-8 ,且Kb1/Kb2=10-3.75/10-7.62=103.87≈104 , 故第一步反应Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl可以进行。 第二步的反应产物为CO2,其饱和溶液的浓度为0.04 mol·L-1 , 故第二步反应NaHCO3 + HClNaCl + CO2 + H2O亦可进行。

  7. 用HCl溶液滴定Na2CO3溶液的滴定曲线如图所示。从滴定曲线上可以看出有2个滴定突跃,第一个突跃在化学计量点pH=8.3的附近,可用酚酞作指示剂;第二个突跃在化学计量点pH=3.9的附近,可用甲基橙作指示剂。用HCl溶液滴定Na2CO3溶液的滴定曲线如图所示。从滴定曲线上可以看出有2个滴定突跃,第一个突跃在化学计量点pH=8.3的附近,可用酚酞作指示剂;第二个突跃在化学计量点pH=3.9的附近,可用甲基橙作指示剂。 强酸滴定碱的滴定曲线

  8. 2.8 终点误差(end point error) 1 强碱滴定强酸 2 强碱滴定一元弱酸 3 强碱滴定多元弱酸

  9. 1 强碱滴定强酸 (例25)

  10. 例25 以甲基橙为指示剂,计算0.1mol/L NaOH滴定等浓度的HCl的终点误差。 解:甲基橙变色点pH=4, 即[H+]ep=10-4 mol/L  [OH-]ep= 10-14/10-4 =10-10

  11. 2 强碱滴定一元弱酸

  12. 例26(p72) :用0.1mol/L NaOH滴定等浓度的HAc, 以酚酞为指示剂(PKH In=9.1) , 计算终点误差。 解:[H+]ep=10-9.1 mol/L,所以[OH-]=10-4.9mol/L

  13. 3 强碱滴定多元弱酸H3A 第一终点 第二终点

  14. 2.9、 酸碱滴定法的应用 (一)混合碱的测定 (二)极弱酸(碱)的测定 (三)铵盐中氮的测定

  15. 混合碱的测定(双指示剂法) 混合碱的组成有NaOH ,Na2C03 ,NaHCO3 及其混合物(1)NaOH+Na2CO3 (2)Na2CO3+NaHCO3 用HCl标准溶液测定混合碱时,采用双指示剂法。当酚酞变色时,设用去HCl标准溶液V1(mL);加入甲基橙后继续滴定,当甲基橙变色时,又用去HCl标准溶液V2(mL),可根据V1和V2数值的大小判断混合碱的组成(定性/定量计算) :

  16. 判断组成: V1>V2 : NaOH(V1-V2) ,Na2C03 (2V2) V1<V2 : Na2C03 (2V1),NaHCO3 (V2-V1) V1=V2 : 则碱液只含Na2C03 V1=0 ,V2>0 : 则碱液只含NaHCO3 V2=0 ,V1>0 : 则碱液只含NaOH 强酸滴定混合碱的滴定曲线

  17. 1.当V1>V2时,混合碱组成为: NaOH+Na2CO3 , 测定反应为: NaOH + HCl NaCl + H2O Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl 以上反应是以酚酞作指示剂,消耗HCl溶液V1(mL)。 NaHCO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O 以上反应是以甲基橙作指示剂,消耗HCl溶液V2(mL)。

  18. 计算:

  19. 2.当V1<V2时,混合碱组成为: Na2CO3 + NaHCO3 , 测定反应为: Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl 以上反应是以酚酞作指示剂,消耗HCl溶液V1(mL)。 NaHCO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O 以上反应是以甲基橙作指示剂,消耗HCl溶液V2(mL)。

  20. 计算: 例:称取混合碱试样0.6422g,以酚酞为指示剂, 用0.1994mol·L-1 HCl溶液滴定至终点,用去酸溶 液32.12mL;再加甲基橙指示剂,滴定至终点又用 去酸溶液22.28mL。求试样中各组分的含量。

  21. 解:因V1>V2,故此混合碱的组成为NaOH和Na2CO3。

  22. 磷酸及其盐的混合体系中, 可能含有 HCl H3PO4 H2PO4- HPO42- PO43- NaOH 1. 如何判断体系中的主要组分? 2. 如何测定各组分的含量?

  23. NaOH pKa=4.26 4.9.2 硼酸(H3BO3)的测定 PP ?

  24. 4.9.3 铵盐中氮的测定 甲醛法NaOH 4NH4++ 6HCHO = (CH2)6N4H++ 3H++ 6H2O (pKb = 8.87) 预中和游离H+ PP 指示剂?

  25. 3. 有机含氮化合物中氮的测定(蒸馏法) NaOH MR MO 指示剂 HCl 指示剂 MR (凯氏定氮法)

  26. 4.9.3 铵盐中氮的测定 甲醛法NaOH 4NH4++ 6HCHO = (CH2)6N4H++ 3H++ 6H2O (pKb = 8.87) 预中和游离H+ PP 指示剂?

  27. 3. 有机含氮化合物中氮的测定(蒸馏法) NaOH MR MO 指示剂 HCl 指示剂 MR (凯氏定氮法)

  28. 凯氏定氮装置 • 消化样品 • 浓H2SO4 • CuSO4·5H2O • K2SO4 1.安全管 2.导管 3.汽水分离器 4.塞子 5.进样口 6.冷凝管 7.吸收瓶 8.隔热液套 9.反应管 10.蒸汽发生器

  29. 第四章 小 结 4.1 酸碱反应的定义, 平衡常数的表示、活度与浓度; 4.2 酸度对弱酸(碱)形体分布的影响(一元, 多元), 摩尔分数计算, 各种形体浓度的计算; 4.3 酸碱溶液的H+浓度计算: 一元(多元)酸碱, 两性(类两性)物质, 共轭体系; 混合体系. 会写质子条件式, 了解精确式如何得来, 会用近似 式和最简式; 4.4 酸碱缓冲溶液: 了解缓冲容量的概念(不要求推导 公式), 会选择缓冲溶液并配制需要的缓冲溶液 (定量计算).

  30. 4.5 酸碱指示剂: 了解作用原理, 影响因素, 掌握常用指示剂(MO, MR, PP)的变色区间和变色点. 4.6 酸碱滴定曲线和指示剂的选择: 强酸(碱)滴定、 一元弱酸(碱)滴定过程中pH计算, 重点是化学计量点及±0.1%时的pH计算. 了解滴定突跃与浓度、Ka(Kb)的关系,一元弱酸碱能被准确滴定的条件;正确选择指示剂; 了解强酸与弱酸混合溶液、多元酸溶液能分步滴定或全部滴定的条件及指示剂的选择。 4.7 酸碱滴定法的应用: 标准酸(碱)溶液的配制与标定; 应用示例: 混合碱(酸)、P、N、H3BO3的测定。

More Related