分析化学（人民卫生出版社第九版）第三章 酸碱滴定法

这是一篇关于分析化学（人民卫生出版社第九版）第三章 酸碱滴定法的思维导图，主要内容包括：概述，基本原理，应用，非水滴定法。

分析化学（人民卫生出版社第九版）第三章 酸碱滴定法

• 概述
  • 滴定分析法是一类 以酸碱反应,配位反应,氧化还原反应和沉淀反应等为基础的定量分析方法,酸碱滴定法是其中一种
• 基本原理
  • 水溶液中的酸碱平衡
    • 平衡常数
      • 酸碱质子理论
        • 能够给出质子的都是酸，能够接受质子的都是碱
      • 常用反应物与产物的浓度表示,与温度和溶液离子强度有关
    • 弱酸(碱)溶液中各型体的分布
      • 一元弱酸(碱)
        • 在平衡状态下一元弱酸各形体的分布系数大小与酸的强度和溶液的酸度有关，一元弱碱类似
      • 多元弱酸(碱)
        • 在平衡状态下多元弱酸各形体的分布需通过pH值与pKa值进行动态判断，多元弱碱类似
    • pH计算
      • 质子条件式
        • 酸碱反应达到平衡时酸失去的质子数与碱得到的质子数相等
      • 强酸强碱(ca³20[OH-],强碱同理)
        • pH=-lg[H+]=-lg ca
        • pH=pKw-pOH
      • 一元弱酸弱碱(Kaca³20Kw且ca/Ka³500,一元弱碱同理)
        • [H+]=ÖKaca
        • [OH-]=ÖKbcb
      • 多元弱酸弱碱(Ka1ca³20Kw ,2Ka2/[H+]»2Ka2/ÖKa1ca£0.05且ca/Ka1³500)
        • [H+]=ÖKa1ca
        • [OH-]=ÖKb1cb
      • 两性物质(Ka2c³20Kw且c³20Ka1)
        • [H+]=ÖKa1Ka2或pH=1/2(pKa1+pKa2)
      • 缓冲溶液(ca››[OH-]-[H+]和cb››[H+]-[OH-])
        • [H+]=Ka´ca/cb或pH=pKa+lg(cb/ca)
  • 酸碱指示剂
    • 变色原理
      • 当溶液pH改变时，指示剂失去或得到质子，其结构转变，引起颜色变化
    • 变色范围与影响因素
      • 指示剂颜色的变化与滴定过程中溶液的pH相关，直接影响滴定终点判断
      • 影响因素
        • 温度
        • 指示剂用量
        • 电解质
        • 溶剂等
    • 混合指示剂
      • 某种指示剂中加入惰性染料,变色范围不变
      • 两种酸碱指示剂混合而成,变色范围变窄
  • 酸碱滴定的终点误差
    • 强酸强碱
      • 强碱滴定强酸
        • TE(%)=100%´([OH-]ep-[H+]ep)/cHCl(sp)
        • TE(%)=100%´(10DpH-10-DpH)/cHCl(sp)Ö1/Kw
      • 强酸滴定强碱
        • TE(%)=100%´([H+]ep-[OH-]ep)/cNaOH(sp)
        • TE(%)=100%´(10-DpH-10DpH)/cNaOH(sp)Ö1/Kw
    • 弱酸弱碱
      • 强碱滴定一元弱酸
        • TE(%)=100%´([OH-]ep/cHA(sp)-dHA)
        • TE(%)=100%´(10DpH-10-DpH)/ÖcHA(sp)(1/Kw)
      • 强酸滴定一元弱碱
        • TE(%)=100%´([H+]ep/cB(sp)-dB)
        • TE(%)=100%´(10-DpH-10DpH)/ÖcB(sp)(1/Kw)
• 应用
  • 标准溶液的配置和标定
    • 基准物质
      • 是用以直接配置或标定标准溶液的物质
      • 要求
        • 组成与化学式完全相符，包括结晶水
        • 纯度足够高且所含杂质不影响滴定反应准确度
        • 性质稳定
        • 最好有较大的摩尔质量
        • 定量进行反应且没有副反应
    • 标准溶液
      • 浓度表示方法
        • 物质的量浓度
        • 滴定度
      • 配置方法
        • 直接配置法
        • 标定法
    • 常用酸碱标准溶液的配置和标定
      • HCl标准溶液的配置和标定
      • NaOH标准溶液的配置和标定
      • 见分析化学实验讲义
  • 酸碱滴定分析的计算（tT+bBÛcC+dD）
    • 滴定分析中的计量关系
      • nT：nB=t：b
    • 标准溶液浓度计算
      • 直接配置法
        • cB=nB/V=mB/V*MB
      • 标定法
        • cTVT=(t/b)*mB/MB
      • 物质的量浓度与滴定度之间的换算
        • cBVB=(b/t)*(cTVT)/VB
    • 被测物质的质量分数计算
      • wB(%)=100%*mB/m=100%*(b/t)*(cTVTMB)/m
  • 酸碱滴定方式
    • 直接滴定
      • 用标准溶液直接滴定被测物质溶液的方法
      • 条件
        • 反应具有确定的化学计量关系
        • 反应必须定量进行，反应完全程度达到99.9%以上
        • 反应速度要快，最好在滴定剂加入后即可完成
        • 必须有适当的方法确定终点
    • 返滴定
      • 溶液中被测物质与滴定剂的反应速度很慢或被测物是固体试样时使用
      • 先准确的加入过量的标准溶液，待反应完成之后再用另一种标准溶液滴定剩余的标准溶液的方法
    • 间接滴定
      • 通过另外的化学反应间接的进行滴定的方法
  • 应用实例
    • 药用辅料NaOH的含量测定
    • 尿素的含量测定
• 非水滴定法
  • 使用时机
    • 解离常数很小的弱酸弱碱不能被准确滴定
    • pk1和pk2相近的多元酸多元碱或混合酸混合碱不能分布或分别滴定
    • 许多有机化合物在水中溶解度较小
  • 定义
    • 在非水溶剂中进行的滴定分析方法
  • 基本原理
    • 溶剂的分类
      • 酸性溶剂（生质子溶剂）
        • 给出质子能力较强的溶剂
      • 碱性溶剂（亲质子溶剂）
        • 接受质子能力较强的溶剂
      • 两性溶剂（中性溶剂）
        • 给出与接受质子能力相当的溶剂
      • 非质子溶剂（无质子溶剂）
        • 不能发生质子自递反应的溶剂
    • 溶剂的性质
      • 酸碱性
        • 被滴定的弱碱固有碱度越大，溶剂的固有碱度越小，滴定常数越大，滴定反应越完全
      • 质子自递常数
        • 溶剂的pKs越大，滴定突跃范围越大，滴定的准确度越高
      • 介电常数
        • 根据溶剂的介电常数大小，可以判断溶质在不同溶剂中的离解程度
      • 均化效应
        • 能将各种不同强度的酸或碱均化到溶剂合质子或溶剂阴离子水平的效应
        • 可用于测定混合酸混合碱的总量
      • 区分效应
        • 能区分酸或碱强弱的效应
        • 可分别测定混合酸混合碱中各组分的含量，溶剂的酸碱性越弱，其区分的区域越大，越有利于混合酸混合碱的分别测定
  • 应用
    • 溶剂的要求
      • 有利于滴定反应完全，终点明显
      • 有一定纯度，粘度小，挥发性低，易于精制、回收、廉价、安全
      • 能溶解试样及滴定反应的产物，可采用混合溶剂
      • 不引起副反应
      • 采用精制的溶剂或加入能和水作用的试剂
    • 碱的滴定
      • 溶剂
        • 常用冰醋酸
      • 标准溶液
        • 常采用高氯酸的冰醋酸溶液
      • 终点检测
        • 电位法
        • 指示剂法
          • 结晶紫
          • a-萘酚苯甲醛
          • 喹哪啶红
      • 应用
        • 有机弱碱
        • 有机酸的碱金属盐
        • 有机碱的无机盐
        • 有机碱的有机酸盐
    • 酸的滴定
      • 溶剂
        • 不太弱的羧酸用醇类
        • 对弱酸和极弱酸时用碱性溶剂乙二胺或非质子溶剂二甲基甲酰胺
        • 混合酸的区分滴定用甲基异丁酮
        • 甲醇-苯，甲醇-丙酮
      • 标准溶液
        • 甲醇钠的苯-甲醇溶液
      • 指示剂
        • 百里酚蓝
        • 偶氮紫
        • 溴酚蓝
      • 应用
        • 羧酸类
        • 酚类
        • 磺酰胺类