第5章 酸碱平衡及酸碱滴定法-武汉大学.ppt

第5章 酸碱平衡及酸碱滴定法 5.1 滴定分析中化学平衡 5.2 平衡浓度及分布分数 5.3 酸碱溶液的H+浓度计算 5.4 对数图解法 5.5 缓冲溶液 5.6 酸碱指示剂 5.7 酸碱滴定原理 5.8 终点误差 5.9 酸碱滴定法的应用 5.10 非水溶液酸碱滴定简介 1 酸碱平衡 HF F - + H+ H2PO4- HPO42- + H+ H6Y2+ H5Y+ + H+ NH4+ NH3 + H+ 例: HF在水中的离解反应 半反应: HF F- + H+ 半反应: H+ + H2O H3O+ 总反应: HF + H2O F- + H3O+ 简写: HF F- + H+ 2 酸碱反应类型及平衡常数 HA + H2O A- + H3O+ A + H2O HA + OH- 多元酸碱的解离反应 pKb1 + pKa3 = 14.00 pKb2 + pKa2 = 14.00 pKb3 + pKa1= 14.00 H2O + H2O H3O+ + OH- (25°C) R.Kellner 《Analytical Chemistry》 H+ + OH- H2O H+ + Ac- HAc OH- + HAc H2O + Ac- 3 活度与浓度 活度常数 K? ——与温度有关 反应：HA＋B HB+ +A- 2 分布分数 分布分数－一元弱酸 解: 已知HAc的Ka=1.75×10-5 pH = 4.00时 HF的分布分数图（pKa=3.17） HCN的分布分数图（pKa=9.31） 分布分数－多元弱酸 H2CO3的分布分数图 磷酸(H3A)的分布系数图 1 强酸强碱的浓度对数图 2 一元弱酸（碱）的浓度对数图 一元弱酸（碱）的浓度对数图绘制 1 确定体系点 S （pKa，lgca） 2 过S，画斜率为0，?1的三条直线 3 S附近lgc 与pH的曲线关系 准确：逐个计算S点附近的点（繁琐） 近似：确定点O（pKa，lgca-0.3）， 及与直线的切点 pH＝pKa ?1.3 3 多元弱酸（碱）的浓度对数图 1 计算pH值 2 计算各种分布形式的平衡浓度及分布系数 CH2A＝ 0.01mol/L pH＝9.0 log[H2A]=-8.2 log[HA-]=-3.2 [A2-]=CH2A-[H2A]-[HA-] 2 缓冲容量 缓冲容量：衡量缓冲溶液缓冲能力大小，用?表示 ?＝dc/dpH 3 多元酸(碱)的滴定 多元酸能分步滴定的条件 滴定计量点的pH值的计算 指示剂的选择 滴定化学计量点的pH值的计算 以H3A为例： 前提：可以分步滴定 sp1: H2A-按酸式盐计算 pH=1/2(pKa1+pKa2) sp2: HA2-按酸式盐计算 pH=1/2(pKa2+pKa3) sp3: A3- 按多元碱计算 在冰醋酸中： HClO4 + HAc = H2Ac+ + ClO4- pKa＝5.8 H2SO4 + HAc = H2Ac+ + HSO4- pKa＝8.2 HCl + HAc = H2Ac+ + Cl- pKa＝8.8 HNO3