1、化學(xué)工程學(xué)院,酸堿指示劑的變色原理 酸堿指示劑的變色范圍 影響酸堿指示劑變色范圍的因素 關(guān)于混合指示劑,-酸堿滴定終點的指示方法,化學(xué)工程學(xué)院,指示劑色變來指示終點,兩個電極電位差的突變來指示終點,化學(xué)工程學(xué)院,指示劑法,化學(xué)工程學(xué)院,電位滴定法,化學(xué)工程學(xué)院,一 酸堿指示劑（Indicator）,酸堿指示劑的作用原理： 酸堿指示劑一般是一種有機酸或有機堿。 它的酸式及其對應(yīng)的共軛堿式具有不同的顏色。當(dāng)溶液的pH值改變時，酸式或堿式組分的分布分?jǐn)?shù)發(fā)生變化，因而體現(xiàn)出顏色的變化。,化學(xué)工程學(xué)院,一酸堿指示劑（Indicator）,例如，溶液中甲基橙的酸式色與堿式色的平衡：,化學(xué)工程學(xué)院,甲基橙指

2、示劑,pH3.4，HIn優(yōu)勢區(qū)；,pH=3.4，HIn=In-。,pH3. 4，In-優(yōu)勢區(qū)；,醌式,偶氮式,化學(xué)工程學(xué)院,(phenolphthalein),8.0 9.6,化學(xué)工程學(xué)院,（1）被指示劑的平衡常數(shù)不同，變色范圍不同；,指示劑法：,（2）人眼對顏色的敏感程度不同，觀察到的變色范圍也略有不同。,化學(xué)工程學(xué)院,常用酸堿指示劑的變色范圍,百里酚藍(lán),紅色,黃色,pKa=1.7,化學(xué)工程學(xué)院,常用酸堿指示劑的變色范圍,甲基黃,紅色,黃色,pKa=3.3,化學(xué)工程學(xué)院,常用酸堿指示劑的變色范圍,甲基橙,紅色,黃色,pKa=4.1,化學(xué)工程學(xué)院,常用酸堿指示劑的變色范圍,甲基紅,紅色,黃色,

3、pKa=5.0,化學(xué)工程學(xué)院,常用酸堿指示劑的變色范圍,溴酚藍(lán),黃色,紫色,pKa=4.1,化學(xué)工程學(xué)院,常用酸堿指示劑的變色范圍,溴甲酚綠,黃色,藍(lán)色,pKa=4.9,化學(xué)工程學(xué)院,常用酸堿指示劑的變色范圍,溴百里甲酚藍(lán),黃色,藍(lán)色,pKa=7.3,化學(xué)工程學(xué)院,常用酸堿指示劑的變色范圍,中性紅,紅色,黃橙色,pKa=7.4,化學(xué)工程學(xué)院,常用酸堿指示劑的變色范圍,苯酚紅,黃色,紅色,pKa=8.0,化學(xué)工程學(xué)院,常用酸堿指示劑的變色范圍,百里酚藍(lán),黃色,紅色,pKa=8.9,化學(xué)工程學(xué)院,常用酸堿指示劑的變色范圍,百里酚酞,黃色,紅色,pKa=10.0,化學(xué)工程學(xué)院,pKa = 1.7,p

4、Ka = 3.3,pKa = 3.4,pKa = 5.0,化學(xué)工程學(xué)院,二、酸堿指示劑的理論變色點,如用HIn表示指示劑,有,化學(xué)工程學(xué)院,二、酸堿指示劑的理論變色點,如果,兩者濃度相等，此時,即指示劑的理論變色點。,化學(xué)工程學(xué)院,三、酸堿指示劑的性質(zhì),指示劑的變色范圍不一定在pH=7左右，而是隨著指示劑Ka不同而不同； 指示劑的顏色變化是漸變的過程； 指示劑的變色范圍各不相同，一般不大于2個pH單位，也不小于1個pH單位,化學(xué)工程學(xué)院,四、酸堿指示劑的變色范圍,因為,顯現(xiàn)的是In-的顏色,顯現(xiàn)的是HIn的顏色,化學(xué)工程學(xué)院,四、酸堿指示劑的變色范圍,所以，pH=pKa1，是指示劑變色的pH范

5、圍。 實際觀察時，變色范圍與理論計算范圍有一定的差距。如甲基橙pKa=3.4,變色范圍約為3.1-4.4。 指示劑的用量、溫度、離子強度等因素對變色范圍都有一定的影響。,化學(xué)工程學(xué)院,指示劑法最重要的問題是： 指示劑的變色范圍要在酸堿滴定的化學(xué)計量點附近，指示劑才能較準(zhǔn)確地滴定終點。 有時需要將滴定終點限制在很窄的pH范圍內(nèi)，這時可采用混合指示劑,化學(xué)工程學(xué)院,混合指示劑,作用原理：利用顏色之間的互補作用，使終點時變色敏銳，變色范圍變窄,配制方法：,b.由兩種或兩種以上的指示劑混合而成。,a.由某種指示劑和一種惰性染料配制而成。,化學(xué)工程學(xué)院,pH值 甲基橙 靛藍(lán) 混合后 3.1 紅色 藍(lán)色

6、紫色 4.1 橙色 藍(lán)色 淺灰色 4.4 黃色 藍(lán)色 綠色,混合指示劑,化學(xué)工程學(xué)院,混合指示劑,例：,溴甲酚綠,甲基紅,混合指示劑,化學(xué)工程學(xué)院,特點 由于顏色互補使變色間隔變窄, 變色敏銳. 廣范pH試紙甲基紅，溴百里酚藍(lán)，百里酚藍(lán)，酚酞按一定比例混合，溶于乙醇，浸泡濾紙。,化學(xué)工程學(xué)院,五、影響酸堿指示劑變色范圍的因素,1指示劑的用量 盡量少加，否則終點不敏銳 指示劑本身為弱酸堿，多加增大滴定誤差,化學(xué)工程學(xué)院,五、影響酸堿指示劑變色范圍的因素,1）雙色指示劑：甲基橙變色點pH取決于酸、堿式體濃度的比值，與CHIn無關(guān),化學(xué)工程學(xué)院,2）單色指示劑：酚酞,變色點pH取決于CHIn ；CH

7、In 則pH，變色點酸移,例：50100mL溶液中加入酚酞 23滴，pH=9變色 1520滴，pH=8變色,化學(xué)工程學(xué)院,2溫度的影響,T KIn 變色范圍 ！注意：如加熱，須冷卻后滴定 例：甲基橙 180C 3.14.4 1000C 2.53.7 靈敏度,化學(xué)工程學(xué)院,3溶劑的影響 極性介電常數(shù)Kin 變色范圍 4滴定次序 無色有色，淺色深色 例： 酸滴定堿 選甲基橙 堿滴定酸 選酚酞,化學(xué)工程學(xué)院,指示劑滴定法,優(yōu)點： 操作簡便，不需要特殊設(shè)備。 缺點： 眼睛辨別顏色的能力有差異； 不能滴定有色溶液； 有些滴定，變色不敏銳，難以判斷終點。,化學(xué)工程學(xué)院,電位滴定法,化學(xué)工程學(xué)院,酸堿滴定自

8、動電位滴定儀,一實驗?zāi)康?1掌握電位滴定的原理. 2利用自動電位法測定NaOH的濃度。 3掌握自動滴定電位儀的操作。,化學(xué)工程學(xué)院,酸堿滴定自動電位滴定儀,二實驗原理 自動電位滴定法是利用電位的突變來指示終點。強酸滴定強堿時， 利用指示電極指示把溶液中氫離子濃度的變化轉(zhuǎn)化為電位的變化來指示滴定終點。本實驗以HCl為滴定劑，基于與NaOH的酸堿反應(yīng)進(jìn)行NaOH濃度的測定。滴定過程中，溶液的PH值發(fā)生變化，pH復(fù)合電極作為指示電極，將電位的變化轉(zhuǎn)化為pH的變化，在pH達(dá)到7.0的時候，自動滴定儀停止滴定。讀取實驗數(shù)據(jù),化學(xué)工程學(xué)院,三、儀器與試劑 雷磁ZDJ-4A型自動電位滴定儀 錐形瓶、 20m

9、l移液管、 磁子， 燒杯， 吸耳球 0.1000mol/L的HCl、未知濃度的NaOH溶液,酸堿滴定自動電位滴定儀,化學(xué)工程學(xué)院,三儀器與試劑自動電位滴定儀使用 首先、要將其清洗，將導(dǎo)管插入洗液瓶中，按清洗鍵并設(shè)定清洗次數(shù)，開始清洗。 然后設(shè)定攪拌速度，按攪拌鍵，出現(xiàn)攪拌界面，設(shè)定、輸入攪拌的速度值，并按確定。 最后，要進(jìn)行自動電位滴定儀的滴定操作，將導(dǎo)管插入標(biāo)定液中，按滴定鍵，進(jìn)入模式滴定設(shè)置好的HCl滴定NaOH，開始滴定，待到發(fā)出聲音的時候，自動停止滴定，讀取數(shù)據(jù)并記錄。,酸堿滴定自動電位滴定儀,化學(xué)工程學(xué)院,四實驗步驟 （一）準(zhǔn)備工作： 1.開啟滴定儀電源，預(yù)熱幾分鐘。2.自動電位滴定

10、儀的清洗：將導(dǎo)管插入洗液瓶中，按清洗鍵設(shè)定清洗次數(shù)，先用蒸餾水清洗滴定管三次；再用標(biāo)定液0.1mol/L的HCl清洗滴定管三次； 3.攪拌速度的設(shè)定： 按攪拌鍵，出現(xiàn)攪拌界面，設(shè)定，輸入攪拌速度數(shù)值，確定；,酸堿滴定自動電位滴定儀,化學(xué)工程學(xué)院,四實驗步驟 （二）測定工作： 1. HCl滴定NaOH: 移取20 mL 未知濃度的NaOH溶液于干凈的錐形瓶中，加入磁子，放置在自動電位滴定儀的電磁攪拌處，將導(dǎo)管插入標(biāo)定液中，開啟攪拌鍵，再按滴定鍵，進(jìn)入模式滴定設(shè)置好的HCl滴定NaOH，開始滴定。滴定完畢后讀取數(shù)據(jù)；重復(fù)滴定三次。2.蒸餾水清洗滴定管三次，關(guān)閉儀器。沖洗pH復(fù)合電極，在pH復(fù)合電極蓋中加入飽和氯化鉀溶液，將pH復(fù)合電極插入蓋子中。,酸堿滴定自動電位滴定儀,化學(xué)工程學(xué)院,五數(shù)據(jù)處理 1.計算NaOH的濃度：,酸堿滴定自動電位滴定儀,E=7.00 VNaOH=20.00ml CHCl=0.1000mol/L,NaOH的濃度為0.112536mol/L。,化學(xué)工程學(xué)院,五數(shù)據(jù)處理,酸堿滴定自動電位滴定儀,2.計算標(biāo)準(zhǔn)偏差： S=（Ci-C）2/(N-1)1/2 =（0.114595-0.1125362+(0.111909-0.112536)2+(0.111104-0.112536)2）/21