第3章 酸碱滴定法课件.ppt

第3章 酸碱滴定法酸碱滴定--以酸碱反应为基础的分析方法。 测定一些具有酸碱性的物质测定某些能与酸碱作用的物质测定不具有酸碱性的物质水质指标酸度、碱度及pH值  3.1 水溶液中的酸碱平衡 3.1.1 酸碱定义 1、酸是能够给出质子(H+)的物质，碱是能够接受质子的物质。 2、酸(HA）给出质子形成共轭碱(A-） 碱(B）接受质子形成共轭酸（HB） 酸和它的共轭碱(HA-A-）、碱和它的共轭酸(B-HB+)称为 共轭酸碱对。 练习 HAc； NH3 ； H2PO4- 3.1.2 酸碱反应 是酸与碱之间的质子转移作用，是两个共轭酸碱共同作用的结果。 例 HAc + NH3 NH4+ + Ac- HF F - + H+ H2PO4- HPO42- + H+ H6Y2+ H5Y+ + H+ NH4+ NH3 + H+ 3.1.3 水的质子自递作用 水是一种既能释放质子也能接受质子的两性物质。水在一定程度上也微弱地离解，质子从一个水分子转移给另一个水分子 H2O + H2O = H3O+ + OH- 这种现象称为水的质子自递作用，其平衡常数称水的离子积 Kw =[H3O+ ][OH-] 在25℃时 Kw=10-14?? 水的离子积原理不仅适用于纯水，也适用于一切稀的水溶液。在任何稀的水溶液中，不论[H+]和[OH-]怎样改变，它们的乘积总是等于Kw。 R.Kellner 《Analytical Chemistry》 3.1.4 水溶液酸碱反应的平衡常数-解离常数 酸碱的强度与酸碱的性质及溶剂的性质有关 在水溶液中酸碱的强度定义为给（得）质子的能力，用离解常数衡量 HCO3- +H2O = HO- +H2CO3 Kb = [H2CO3][HO- ]/[HCO3- ] HAc + H2O = H3O+ + Ac- Ka = [H+][Ac-]/[HAc] ,Ka = 1.8×10-5 酸碱的离解常数越大，酸碱性越强 3.1.5 共轭酸碱对的Ka与Kb HAc + H2O = H3O+ + Ac- Ka=[H+ ][Ac- ]/[HAc] Ac- + H2O =HAc + OH- Kb=[OH- ][HAc ]/[Ac-] Ka Kb =[H+ ] [OH- ] = Kw ; Kb = kw/ Ka 酸碱的离解常数越大，酸碱性越强。（P60) 酸的Ka值越大，其共轭碱的Kb越小。酸越强，其共轭碱越弱，反之亦然。 3.2 水溶液中弱酸（碱）的各种型体分布计算 分析浓度和平衡浓度 物质在溶液中的总浓度---标签浓度(分析浓度），物质的量浓度 的简称，用C表示 平衡浓度---在平衡态时，溶液中溶质某种形体的浓度，用 [ ]表示。 物料平衡式： HAc = H+ + Ac- CHAc = [HAc] + [Ac-] HnA 以HnA、Hn-1A- 、...、An-等n+1种型体存在， 其总浓度以CHnA表示 CHnA = [HnA]+ [Hn-1A-] + ... + [An-] 3.2.1 溶液中酸度组分的分布-分布分数δ的计算 在弱酸（碱）平衡体系中，各型体的浓度分布是由溶液中的氢离子浓度所决定。 酸度对弱酸（碱）型体分布的影响，可用型体的分布分数来表示。 型体的分布分数定义：在固定pH值条件下，某型体的平衡浓度占总浓度的分数，用δi表示，下标i表示型体。 例：对n元酸，HnA型体的分布系数为: δHnA=[HnA]/C Hn-1A型体的分布分数为: δHn-1A=[Hn-1A]/C An-型体的分布分数为: δAn- = [An-]/C 1、一元弱酸（碱）在溶液中各型体的分布分数 解: 已知HAc的Ka=1.75×10-5 pH = 4.00时 pH=pka δHA = δA- = 0.5 pH pka δHA δA- pH pKa δHA δA- 2、多元弱酸（碱）各型体的分布分数 对于三元酸，如H3PO4，其分布系数分别为： 3.2.2 酸碱溶液pH的计算 (1) 质子条件式