酸碱滴定法

• ​酸碱指示剂

  • ​变色范围和影响因素

    • 范围：​ $PH= P^{ K_{In} } \pm 1$ 
      变色点： $PH= P^{ K_{In} }$ （由浅到深）

    • ​因素

      • ​温度

      • ​溶剂

      • ​离子强度

      • ​指示剂用量

  • ​混合指示剂

    • ​1.在某种试剂中加入一种惰性燃料，利用颜色的互补作用提高变色的名敏度。
      2.两种或两种以上的指示剂按一定比例混合而成，利用颜色的互补作用使变色范围变窄，变色敏锐。

• ​溶液中的酸碱平衡

  • ​酸碱质子理论

    • ​质子理论的酸碱概念

      • ​1.能质子的是酸( $H^{+}$ ，接受质子的是碱 $H^{+}$ )

      • ​2.HA （共轭酸） $\Leftrightarrow$ $H^{+}$ + $A^{-}$（共轭碱 ）【酸碱半反应】

      • ​3.酸碱概念具有相对性

    • ​溶剂合质子概念

      • ​1.盐的水解： $HCI+ H_{2}O= H_{3} O^{+}+ CI^{-}$ 
        2.酸的离解： $HA+ HS \Leftrightarrow H_{2} S^{+}+ A^{-}$ 
        3.碱的离解： $N H_{3} + H_{2}O \Leftrightarrow \ OH ^{-}+N H_{4} ^{-}$ 

      • ​1.酸，碱的离解，酸碱中和都是质子转移的酸碱反应
        共轭酸碱对共同作用的结果。
        2.方向：强酸强碱——弱酸弱碱

    • ​溶剂的质子自递常数:
       1.在溶剂分子之间发生的质子转移反应，为溶剂的                                         质子自递反应。
       2. 以$K _{s}^{ H_{2}O }$表示    $K _{s}^{ H_{2}O } = K_{w}=[ H_{3} O^{+} ][ OH^{-}]=1.0 × 10^{-14}$ 
       3. $P^{K _{s}^{ H_{2}O } } = P^{ K_{w}} = P^{H} + P^{OH} =14.00$ 

    • ​共轭酸碱对离子常数关系：

      • $酸越强， P^{K _{a}}越小，共轭碱越弱，（P^{ K_{b}} 越大）；反之碱越强，共轭酸越弱。$ 

      •  $k_{a} × k_{b} = K_{w} =1.0 × 10^{-14}$ 
         $P^{ K_{a} }+ P^{ K_{b} }= p^{ k_{w} }$ ​ $x_{a}^{b}$

  • ​酸碱溶液中各组分的分布

    • ​酸的浓度:单位体积溶液中所含某种酸的物质的量
      酸度：溶液中 $H^{+}$ 的活度，PH表示

    • ​分布系数（ $δ _{i}$ )​ ：取决于该酸碱物质的性质和溶液的酸度，与总浓度无关            $δ _{i}$ 合=1

    • ​

      • ​ $δ _{HAc}= \frac{[ H^{+}] }{ [H^{+} ]+ K_{a} }$ 
         $δ _{ AC^{-} }= \frac{[ K_{a} ] }{ [H^{+} ]+ K_{a} }$  $δ _{ HAc }+ δ _{A c^{-} } = 1$ 
        
        

      • ​一元弱酸溶液分布曲线

    • ​

      • ​多元弱酸分布曲线

  • ​氢离子浓度计算

    • ​

• ​酸碱滴定法曲线及指示剂的选择

  • ​1.强酸强碱滴定

    • ​滴定前: $V_{NaOH}=0 ; PH=1.00$ 
      至化学计量点前： $V_{HCI} > V_{NaOH}=0 ; PH=4.30$ 
      计量点时： $V_{HCI}= V_{NaOH} ; PH=7.00$ 
      计量点后： $V_{HCI}<V_{NaOH} ; PH=9.70$ 

    • • 准确滴定的条件：​c $K _{a} \geq 10^{-8}$ 

    • ​计量点前后 $\pm 0.1$ %的相对误差

  • ​2.一元弱酸间的滴定

    • ​ 至点前化学计量$V_{HAc}> V_{NaOH},PH=7.74$ 
      点时： $V_{HAc}=V_{NaOH},PH=8.72$ 
      点后： $V_{HAc}<V_{NaOH},PH=9.70$ 

    • ​

  • ​3.多元弱酸的滴定

    • ​条件： $第一级 c_{1} K_{ b_{1} } \geq 10^{-8}$  $第二级 c_{2} K_{ b_{2} } \approx 10^{-8}$ 
      
      

  • ​滴定误差

    • ​强酸碱

      • 碱滴酸：​TE%= $\frac{ [OH^{-}]ep- [H^{+}]ep }{ C_{ep} } × 100$ %
        酸滴碱：TE%= $\frac{ [H^{+}]ep- [OH^{-}]ep }{ C_{ep} } × 100$ %

    • ​弱酸碱

      • ​强碱滴弱酸：TE%= $\frac{ [OH^{-}]ep }{ C_{ep} } - \frac{ [H^{+}]ep }{ [H^{+}]ep + K_{a} } × 100$ %
        强酸滴弱碱:   TE%= $\frac{ [H^{+}]ep }{ C_{ep} } - \frac{ [OH^{-}]ep }{ [OH^{-}]ep + K_{b} } × 100$ %

• ​酸碱标准溶液的配置与标定

  • ​ $c_{1} v_{1} = v_{2} c_{2}$

    
    

     $W_{B} = \frac{ m_{B} }{S} × 100$ %;  $c= \frac{m}{MV}$  $n_{EDTA}= n_{M} \rightarrow \frac{ c_{EDTA} × v_{EDTA} }{1000} = \frac{ m_{B} }{ M_{B} }$