、质子转移反应类型的滴定 1.强酸(碱)的滴定 〈例〉2.0×10mol/NaOH滴定20×10- mol/L HCl,是否 可行,求突跃大小。若pH=6,求TE 解:强碱滴定强酸生成水是生成反应型与沉淀生成同),滴 定可行性判据为 D. eg [Leg H=0H1=(Kw)2=10×107 0 eq 恰好淸足精密滴定
〈例〉 4 2.0 10− × mol/L NaOH 滴定 4 2.0 10− × mol/L HCl,是否 可行,求突跃大小。若 pHep = 6,求 TE。 解:强碱滴定强酸生成水是生成反应型(与沉淀生成同),滴 定可行性判据为 6 2 2 , 10 [ ] × eq D eq D c 。 恰好满足精密滴定 6 7 2 4 2 2 2 , 2 7 1 10 (10 ) (1 10 ) [ ] [ ] [ ] ( ) 1.0 10 = × = = = = × − − + − − eq D eq eq eq W D c H OH K 二、质子转移反应类型的滴定 1. 强酸(碱)的滴定
0.001×cD0.001×10 突跃大小:y 0.5 2[Leg 10 ApH=5m()=5m05)=02 2.303 2.303 突跃042个pH单位:6.79-7.21 △pH=6-7 △pH D(0-1 pH TE 107×(10-10 2[D 或 TE sinh(2.303△pH) 2×10 sinh[2303×(-1)=-99×10
突跃大小: 0.5 2 10 0.001 10 2 [ ] 0.001 7 4 , = × × = × = − − eq D eq D c y 0.21 2.303 sinh ( 0.5 ) 2.303 sinh ( ) 1 1 ∆ = = = − − y pH 突跃 0.42 个 pH 单位:6.79-7.21 1 % 10 [ ] (10 10 ) 10 (10 10 ) 6 7 1 4 7 1 1 , = − × − = − = ∆ = − = − − ∆ − − ∆ − D eq pH pH eq c D TE pH 或 sinh( 2.303 ) 2 [ ] , pH c D TE D eq eq = ∆ 3 4 7 sinh[ 2.303 ( 1)] 9.9 10 10 2 10 − − − × − = − × × =
2.强酸与弱酸混合酸的滴定 〈例〉0.02 mol/L HCl与0.02 mol/L HAc混合液用0.02moL NaOH滴定,能否滴定HCl和连续滴定HAc? 解:滴定HC,化学计量点为HAc和H2O ]=[OH]+[AC [Hlea=[AcTe [H Jeg=(KaH. CHAce) 8×10×002=42×10 判别式 HCI 0.01 567×102<10 [D[H](42×10 不能选择性滴定HCl,故谈不上连续滴定HAc
〈例〉0.02 mol/L HCl与 0.02 mol/L HAc混合液用0.02 mol/L NaOH 滴定,能否滴定HCl 和连续滴定HAc? 解:滴定HCl,化学计量点为HAc 和 H2O [H+] = [OH-] + [Ac-] [H+]eq = [Ac-]eq 2 4 1 5 2 1 , (1.8 10 0.01) 4.2 10 [ ] ( ) − − + = × × = × = H eq Ka HAc cHAc eq 判别式 2 4 4 2 2 2 2 , 2 2 , 5.67 10 10 (4.2 10 ) 0.01 [ ] [ ] = × < × = = + − eq HCl eq eq HCl eq H c D c 不能选择性滴定HCl,故谈不上连续滴定HAc。 2. 强酸与弱酸混合酸的滴定
那么能否滴定总量? ]+[HAd=OH]→田HAc=[OHl Leg[HAce eg=[oLeg [HAce =oh le =(kbchaced 可行性 De[(0.02+0.02)/3 0.0132 (K.,eq -14 002 1.81033 46×107>106 可滴合量 计量点[OHl=(Kc) c, eq 6.7×10 1.8×10 H=8.28
那么能否滴定总量? [H+] + [HAc] = [OH-] ⇒ [HAc]eq = [OH-]eq [D]eq = [HAc]eq [T] eq = [OH-]eq 2 1 , [ ] [ ] ( ) HAc eq OH eq KbcHAc eq = = − 可行性: 可滴合量 7 6 5 14 2 , 2 2 2 , 4.6 10 10 3 0.02 1.8 10 10 0.013 ( ) [(0.02 0.02)/ 3] [ ] = × > × = + = − − eq b HAc eq D eq D K c c 计量点 2 1 , [ ] ( ) eq b HAc eq OH = K c − 2 5.72 1 3 5 14 6. . 7 10 ) 10 1.8 10 10 ( − − − − × = × = pH = 8.28
由此:滴定一元弱酸 HA=C2106或cK≥108 HAb 滴定一元弱碱 B B 或cK210 KK 强酸+弱酸选择滴定 >10 CHAdHA 强碱+弱碱选择滴定- 注:c均为化学计量点时的分析浓度
由此:滴定一元弱酸 8 a 6 b HA HA b 2 HA 10 10 − = ≥ cK ≥ K c c K c 或 滴定一元弱碱 8 b 6 a B B a 2 B 10 10 − = ≥ cK ≥ K c c K c 或 强酸 +弱酸选择滴定 6 HA a 2 H 10 HA ≥ + c K c 强碱 +弱碱选择滴定 6 B b 2 OH 10 B ≥ − c K c 注: c均为化学计量点时的分析浓度
3.两种一元弱酸混合酸的滴定 〈例〉0.02mo/ Naoh滴定含0.02mo/LHAc和0.02 mOI/L NH CI的混合液,可否选择滴定,连续滴定?如能 滴,随机误差多大? 解:K>Ka,先滴HAC,化学计量点为AC和NH4 []+[HAC]=[NH31+ TOHT 近似[HAc=NHl 相当于NH3+HAc=NH4+AC滴定反应 NHAILAC]田H INH3 JHAC[H K
〈例〉0.02 mol/L NaOH 滴定含 0.02 mol/L HAc 和 0.02 mol/L NH4Cl 的混合液,可否选择滴定,连续滴定?如能 滴,随机误差多大? 解: + > 4 NH HAc Ka Ka ,先滴HAc,化学计量点为Ac-和 NH4+ [H+] + [HAc] = [NH3] + [OH-] 近似 [HAc]eq = [NH3]eq 相当于 NH 3 + HAc = NH4+ + Ac- 滴定反应 + = = + + − + 4 [ ] [ ] [ ][ ] [ ][ ] 3 4 NH HAc a a t K K H H NH HAc NH Ac K 3. 两种一元弱酸混合酸的滴定
HAce=Nh NAAC NHAJLAC I K 判别式 HAc, eq K c, eq [HAcKed Ka [NH4 leg [Ac leg Ka INHAle K 1.8×10-3×0.01 3.2×104~10 56×10-0×0.01 可满足工业分析要求
2 1 a a 4 2 1 t 4 eq 3 eq 4 NH HAc [NH ][Ac ] [NH ][Ac ] [HAc ] [NH ] = = = + + − + − K K K 判别式 a 4 eq a HAc,eq a a 4 eq eq 2 HAc,eq 2 eq 2 HAc,eq [HAc ] [NH ] [Ac ] [NH ] 4 NH HAc HAc 4 NH + − + + + = = K K c K K c c 4 4 10 5 3.2 10 ~ 10 5.6 10 0.01 1.8 10 0.01 = × × × × × = − − 可满足工业分析要求
求[ 56×10-0 THAc 001×0.01=5.6×105 KHAc1.8×103×56×10 1.0×10-7 C 001 H=700 D2(1040-10 TE △pH=±0.2 C HAc, eq TEs56×103×10-1002 ±0.005=±0.5% 001 或TE= IDea sinh( 2.303△p CHAce 2×5.6×10 0015m(2303×0.2)=±5×103
求[H + ]eq: pH 7.00 1.0 10 0.01 1.8 10 5.6 10 [Ac ] [HAc] [ H ] 0.01 0.01 5.6 10 1.8 10 5.6 10 [HAc ] 7 5 5 eq a eq eq 5 2 1 5 10 eq = = × × × × = = = × × × × × = − − − − + − − − K HAc,eq ∆pH ∆pH eq [D] (10 10 ) TE c − − = ∆pH = ± 0.2 3 5 HAc,eq eq 5 0.2 0.2 sinh( 2.303 0.2 ) 5 10 0.01 2 5.6 10 sinh( 2.303 pH ) 2[D] TE 0.005 0.5 % 0.01 5.6 10 (10 10 ) TE − − − − × = ± × × × = ± = ∆ = ± = ± × × − = ± c 或
第二eq:NH3,AC和H20 H]+[HAc]+[NH4]=[OHT 简化NH41=OH1=(K21)2 (1803×0.02、=35×10° NH4,eq 0.0067 判别式 11(35X1031)2=37×102<10不能滴 INHAT 结论:(1)弱碱滴定弱酸,及强碱滴定混合一元弱酸第一步 KC210(0) 2)弱酸滴定弱碱,及强酸滴定混合一元弱碱第一步 K .CB, eq 10°(0
第二 eq:NH 3,Ac- 和 H 2 O [H +] + [HAc] + [NH 4 +] = [OH- ] 简化 2 1 4 , [ ] [ ] ( ) 3 4 eq eq b NH eq NH OH K c NH = = + + − 2 4 1 5 ) 3.5 10 3 0.02 ( 1.8 10 − − = × × = × 判别式 2 4 4 2 2 2 4 2 , 3.7 10 10 ( 3.5 10 ) 0.0067 [ ] 4 = × < × = + − + eq NH eq NH c 不能滴 结论: ( 1)弱碱滴定弱酸,及强碱滴定混合一元弱酸第一步 10 (10 ) 6 4 ≥ ⋅ ⋅ a + B eq a HA eq K c K c HB HA , , ( 2)弱酸滴定弱碱,及强酸滴定混合一元弱碱第一步 10 (10 ) 6 4 ≥ ⋅ ⋅ − b − A eq b B eq K c K c A B ,