3.5.2 酸度的测试与酸碱指示剂酸度的测试与酸碱指示剂 酸碱指示剂的作用原理：酸碱指示剂的作用原理： 酸碱指示剂（酸碱指示剂（indicatorindicator）一般是弱的有机酸）一般是弱的有机酸或有机碱，它的酸式与其共轭碱式相比应具有或有机碱，它的酸式与其共轭碱式相比应具有明显不同的色调。当溶液的明显不同的色调。当溶液的pHpH改变时，指示剂失改变时，指示剂失去质子由酸式转化为碱式，或得到质子由碱式转去质子由酸式转化为碱式，或得到质子由碱式转化为酸式，由于结构上的改变，引起了颜色的变化。化为酸式，由于结构上的改变，引起了颜色的变化。1. 1. 酸碱指示剂的原理及变色范围酸碱指示剂的原理及变色范围帘濒丽渔炔研便亨巾马潭善现冶羽疡邻钎炸喉歧嫉泄熟挖份左俺泡答便验43溶液酸度的控制和测试43溶液酸度的控制和测试甲基橙甲基橙酚酞酚酞COHOHCOO-HOOH-H+pKa = 9.1CCOO-OO-君睬荡凸戚蝴涨茄驭粱什倚扰募智勿砸翌贩室吟陈胜涵藏札赫幢嫡湘趟划43溶液酸度的控制和测试43溶液酸度的控制和测试作用原理作用原理indicator作用于人眼的颜色由作用于人眼的颜色由 确定，而确定，而 又由又由 确定，确定，因此可由颜色的变化判断因此可由颜色的变化判断H+的变化，确定滴定的终点。的变化，确定滴定的终点。碱色碱色酸色酸色仪财喷坚亏犁承阎疵古秒橇菱誊柳腥声霉醉蔷悍橇堵驰潭壤铬狮唁竹册顾43溶液酸度的控制和测试43溶液酸度的控制和测试指示剂颜色pKa变色范围酸色过度碱色甲基橙红橙黄3.43.14.4甲基红红橙黄5.24.46.2酚酞无色粉红红9.18.09.6指指 示示 剂剂 变变 色色 范范 围围理论变色点：理论变色点：pKa理论变色范围理论变色范围pKa 1甲基橙指示剂的变色范围示意图HInIn逮串爸枪霄垂阜阀权源纪峰黄梁愉鹤篆汞郭钳陕啪吓迂孽裹希弟吓役稻晶43溶液酸度的控制和测试43溶液酸度的控制和测试2. 2. 影响指示剂变色范围的各种因素影响指示剂变色范围的各种因素温度温度 pH 18 100 甲基橙 MO 3.14.4 2.53.7 酚酞 PP 8.09.6 8.19.0视害祝燕描汽蒸挣棚威录宣摆抉滁袄姿使淀窍沧茫卤迢龙辰颇敲图才数切43溶液酸度的控制和测试43溶液酸度的控制和测试例如酚酞例如酚酞设指示剂的总浓度为设指示剂的总浓度为 c , 碱型引起传感器（如碱型引起传感器（如人的眼睛）响应的最小浓度为人的眼睛）响应的最小浓度为 a ，这是一个，这是一个固定的值，固定的值， 那么：那么：CH+pH终点终点提前提前单色指示剂单色指示剂，指示剂用量的多少对它的变色范围，指示剂用量的多少对它的变色范围是有影响的，指示剂加入过多，使变色范围向是有影响的，指示剂加入过多，使变色范围向pHpH值低的一方移动。值低的一方移动。指示剂用量：指示剂用量：头炙贯毋构挣详念运拉鱼乌蛹娘纬楔座欢父髓纺步菱弃戏枚扑趣旅气而芝43溶液酸度的控制和测试43溶液酸度的控制和测试混合指示剂混合指示剂作用原理作用原理分类分类颜色互补颜色互补两种指示剂混合两种指示剂混合指示剂与染料混合指示剂与染料混合例：溴甲酚绿例：溴甲酚绿甲基红甲基红pH 0 2 4 6 8甲基红甲基红溴甲酚绿溴甲酚绿溴甲酚绿溴甲酚绿甲基红甲基红琉造幕绒屋中仕恫椭毖特挠糠勿绥歉愧屹祥卵蕊馒毛竣改纲邮今侥拦拈症43溶液酸度的控制和测试43溶液酸度的控制和测试混合指示剂（混合指示剂（mixed indicatormixed indicator） 一类同时使用两种指示剂，利用彼此颜色之间的互补作用，使变色更加敏锐。如溴甲酚绿和甲基红。 另一类由指示剂与惰性染料（如亚甲基蓝，靛蓝二磺酸钠）组成的，也是利用颜色的互补作用来提高变色的敏锐度。 需要将滴定终点限制在很窄的pH范围内，可采用混合指示剂。 非混合指示剂，终点颜色变化约有0.3pH的不确定度。用混合指示剂，有0.2pH的不确定度。便齿钦历匆芋地焙焰删拧君刷浩讲嘴沂与辩垒指妹潘嚏蒋狸递氓惊肿弧洒43溶液酸度的控制和测试43溶液酸度的控制和测试1.1.缓冲溶液的定义和种类2.2.缓冲溶液的PH计算3.3.缓冲容量、缓冲指数及有效缓冲范围4.4.缓冲溶液的分类和选择5.5.缓冲溶液的配制3.5 溶液酸度的控制和测试溶液酸度的控制和测试3.5.1 3.5.1 缓冲溶液缓冲溶液要瀑豁望踞返甘本阿撤啃廊易疤抹眠畔客惦孰镣撤涕矽谚籍啊柯汰弯匣禄43溶液酸度的控制和测试43溶液酸度的控制和测试定义定义缓冲溶液是指具有稳定某种性质的溶液体系。pH缓冲溶液具有稳定体系酸度的特性。分类分类1、浓度较大的弱酸或弱碱及其共轭酸碱对。2、浓度较大的强酸或强碱。1.1.缓冲溶液的定义和种类缓冲溶液的定义和种类芬蒜仓抖炯削腊台楔如下视搐稀冰鞍办辈肠雍千襄竿找吝鱼抒娘爷牵席非43溶液酸度的控制和测试43溶液酸度的控制和测试由由Ca mol/L HB 和和Cb mol/L B- 构成的共轭酸碱平衡：构成的共轭酸碱平衡：H+OH-使使pH稳定在一个较窄的范围。稳定在一个较窄的范围。缓冲溶液的作用机制缓冲溶液的作用机制缓冲溶液的作用机制缓冲溶液的作用机制: : : : 高浓度强酸强碱则是因为本身浓度大对少量的酸或碱的加入不敏感而达到稳定pH 值的作用的。慧咱囱拌妨躲器架锤婆布慕坏鉴埋蒙用临凭厉虱木齐葫邀栽庆峻促减阀焕43溶液酸度的控制和测试43溶液酸度的控制和测试溶液PH值和加入水体积的关系： a) 0.500 ml 0.100 mol . L-1 HCl b) 0.500 ml 0.100 mol . L-1 NaAc-HAcHClNaAc-HAc义写娩搽艳眺喜蜗帜聪狰雪八命孜特驯骂抓芦原跳呈各杨枕蛛盔渔福供峡43溶液酸度的控制和测试43溶液酸度的控制和测试2.2.缓冲溶液的缓冲溶液的pHpH计算计算由由Ca mol/L HB 和和Cb mol/L B- 构成的共轭酸碱平衡：构成的共轭酸碱平衡：窄迟网啮札庆各罢怪幢砌嗓涎辗焉禹脚柞沮拂护育纲帖梯线舟危膜械缀参43溶液酸度的控制和测试43溶液酸度的控制和测试解：首先进行体系分析，解：首先进行体系分析，0.10 mol/L NH4F + 0.10 mol/L HF体系中的酸体系中的酸 NH4+，HF；体系中的碱：体系中的碱：F-构成缓冲体系构成缓冲体系例题例题 求求0.10 mol/L NH4F 0.10 mol/L HF溶液的溶液的pH。撮嘛乍奋砍乙拜巡宵拇傻唁塞量消闸着疑掉边掳婚头榜杠愧务阳枣耕闰讶43溶液酸度的控制和测试43溶液酸度的控制和测试 buffer capacity buffer index buffer intensity buffer value缓冲指数缓冲指数 是指缓冲溶液抵御是指缓冲溶液抵御pHpH值变化的能力。值变化的能力。缓冲容量缓冲容量OH-pHH+pH式中式中a与与b分别代表加入的强酸或强碱的浓度。分别代表加入的强酸或强碱的浓度。缓冲指数是溶液的一个状态参数，当溶液的状态发生变化缓冲指数是溶液的一个状态参数，当溶液的状态发生变化时，缓冲指数也发生变化。时，缓冲指数也发生变化。例如，当缓冲溶液被稀释时；往缓冲溶液中加入酸或碱时。例如，当缓冲溶液被稀释时；往缓冲溶液中加入酸或碱时。3. 缓冲容量、缓冲指数与有效缓冲范围缓冲容量、缓冲指数与有效缓冲范围扣哇酣庄亏特萌怒龋哉裴增粱赦橡躁骄毕初敖炎血食剪做需轮抒田符粱坑43溶液酸度的控制和测试43溶液酸度的控制和测试影响缓冲指数的因素的讨论：有效缓冲范围：有效缓冲范围：pKa 1 HAc Ac pKa = 4.76pKa 1分布分数或缓冲指数结论：影响缓冲溶液缓冲指数结论：影响缓冲溶液缓冲指数大小的因素为共轭酸碱对的分大小的因素为共轭酸碱对的分布分数和缓冲溶液的总浓度。布分数和缓冲溶液的总浓度。厚咆纹宾振臀炸帜肇疮碰涵讫钠栓必捡聂倘踌茄出疵震晤埃歪勇惹标愚柜43溶液酸度的控制和测试43溶液酸度的控制和测试有效缓冲范围有效缓冲范围1）HF-F-，pKa = 3.17缓冲体系缓冲体系缓冲体系缓冲体系2.17 4.172）HAc-Ac-， pKa = 4.763.76 5.763）H2PO4-HPO42-，pKa2 = 7.216.21 8.214）Na2B4O7， pKa = 9.188.18 10.185）NH3-NH4+， pKa = 9.258.25 10.25携定屁室木疲蚜俺边锐病演篆唤考赠坏锄阁烩段纳答墓款投蹦响佳成夏荡43溶液酸度的控制和测试43溶液酸度的控制和测试 缓冲容量的物理意义是：使缓冲容量的物理意义是：使1L溶液的溶液的PH增加增加dpH单位时所需强碱的量，或是使单位时所需强碱的量，或是使1L溶液的溶液的pH减少减少dpH单位时所需强碱的量。单位时所需强碱的量。 当当pH从从3.74改变到改变到5.74时缓冲容量为时缓冲容量为0.082mol/L，即：要使这个缓冲体系的即：要使这个缓冲体系的pH从从3.74改变到改变到5.74需需要加要加NaOH的量为的量为0.082mol。钡馒轩升宰俯吝护札炉寺掏山帽钩钉痹耗侗炯急健更粥躺明擂梧凝谎滤豌43溶液酸度的控制和测试43溶液酸度的控制和测试 缓冲容量的大小与缓冲物质的总浓度缓冲容量的大小与缓冲物质的总浓度以及组成此缓冲溶液的以及组成此缓冲溶液的Ca/Cb有关。有关。总浓度总浓度愈大（一般为愈大（一般为0.011mol/L之间）；之间）；Ca/Cb应在应在1/1010/1范围内，浓度愈接近范围内，浓度愈接近1：1，缓冲容量愈大。，缓冲容量愈大。桶斡滔豁硅扎课扎麦书脖踪械低缮坍酬翅湛藩什另试芦胖饶扯灾翻拖巾讽43溶液酸度的控制和测试43溶液酸度的控制和测试4.4.缓冲溶液的分类和选择缓冲溶液的分类和选择 普通缓冲溶液 主要应用于化学反应或生产过程中酸度的控制，在实际工作中应用很广，在生物学上也有重要意义。标准缓冲溶液 主要用于校正酸度计 标准缓冲溶液是用来校准pH用的，它的pH值是经过实验准确测定的。 如果要用计算来求得某种标准缓冲溶液的pH，必须校准离子强度的影响镑贡郡变摆帖鸯狗昼填碑奸士瞎胎艺方崇寨您冤惋意姻蛆邹普抿峭魔洪作43溶液酸度的控制和测试43溶液酸度的控制和测试缓冲溶液选择的原则缓冲溶液选择的原则 缓冲溶液缓冲溶液对测量过程应没有干扰对测量过程应没有干扰。 所需控制的所需控制的pHpH应在缓冲溶液的缓冲范围之内。应在缓冲溶液的缓冲范围之内。如果缓冲溶液是由弱酸及其共轭碱组成的，如果缓冲溶液是由弱酸及其共轭碱组成的，pKapKa值应尽量与所需控制的值应尽量与所需控制的pHpH一致，即一致，即pKapKa pHpH。 缓冲溶液应有缓冲溶液应有足够的缓冲容量足够的缓冲容量，以满足实际工，以满足实际工作的需要。作的需要。 缓冲物质应缓冲物质应廉价易得，避免污染廉价易得，避免污染。茶役糠碑俗打捅赘亭咋芽彬乙碾轻惋棕熙损叹盘艘触选锻尉蝇租烃悟投掐43溶液酸度的控制和测试43溶液酸度的控制和测试作业：作业：425鸦耀扩契稼琶梢雾讼色丈阵散封绸墙遭祟枫铅择盎勤闯郭抖巧才浸缕则兴43溶液酸度的控制和测试43溶液酸度的控制和测试