第4章酸碱平衡和酸碱滴定法.ppt

无机与分析化学 ——酸碱平衡与酸碱滴定法 第4章 酸碱平衡与酸碱滴定法 学习要求 2、掌握酸碱质子理论和酸碱离解平 衡，了解溶液中酸碱组分的分 布——分布系数和分布曲线 4、了解酸碱指示剂的变色原理和变 色范围，掌握酸碱指示剂的选择 本 章 作 业 4.1 酸碱理论 4.1.1 酸碱电离理论 4.1.2 酸碱质子理论 二、共轭酸碱对 酸 ≒ 质子 + 碱 三、酸碱强度 酸和碱的强度是指酸给出质子的能力和接受质子的能力的强弱。一般用离解平衡的标准平衡常数来表征。K?越大，酸 (碱)强度越大。一对共轭酸碱对中的酸强度越大，其共轭碱的碱强度就越弱。 四、酸碱反应—质子转移 1、酸碱离解反应 4、溶剂的自身离解反应 4.2 酸碱离解平衡 4.2.3 水的离解平衡 2、溶液的酸碱性与pH值 4.2.4 共轭酸碱对Ka?和Kb?间的关系 4.2.5 多元酸(或碱)的离解平衡 常见的弱酸(碱)的离解常数见附录1 4.2.6 离解度和同离子效应 2、同离子效应 4.3 酸碱溶液中各组分的分布 分布系数δB 4.3.1 一元弱酸(碱)溶液 以乙酸 (HAc) 为例： HAc 的分布系数与分布曲线 HAc 分布系数与分布曲线的注意点： 4.3.2 多元弱酸溶液 以草酸（ H2C2O4）为例 H2C2O4的分布系数与分布曲线 H2C2O4分布系数与分布曲线的注意点 2、三元弱酸 H3PO4的分布系数与分布曲线 注意点： (1) 三个 pKa 相差较大，交错反 应不明显 4.4 酸碱溶液pH值的计算 4.4.1 质子条件 准确反映整个平衡体系中质子转移的严格的数量关系式。 酸碱溶液pH值精确计算的过程： 4.4.2 强酸(碱)溶液pH值的计算 4.4.3 一元弱酸(碱)溶液pH的计算 2 、一元弱碱 4.4.4 多元酸(碱)溶液pH的计算 1、 多元弱酸 4.4.5 两性物质溶液pH的计算 4.5 酸碱缓冲溶液 酸碱缓冲溶液的定义 4.5.1 缓冲作用原理 思考题 下列溶液具有缓冲作用的是 4.5.2 缓冲溶液的pH值 (1) 缓冲溶液pH值的计算公式 加碱 将0.300mol/L NaOH 50.0mL 0.450 mol/L NH4Cl 100.0mL 混合，计算溶液的pH值。若往该溶液中加入1.00mL的1.00 mol/L HCl溶液，再计算溶液的pH值。(K?b, NH3 =1.8×10-5) 4.5.3 缓冲容量和缓冲范围 2、 缓冲范围 表4-1 常用缓冲溶液的缓冲范围 4.5.4 缓冲溶液的选择 1、选择原则 2、选择方法 酸碱溶液pH值的计算小结 1、一元弱酸溶液 3、多元酸溶液 4、 多元碱溶液 5、共轭酸碱对混合溶液 (缓冲溶液) 6、两性物质溶液 8、强酸(碱)溶液： 4.6.1 酸碱指示剂 酸碱指示剂是一类有颜色的有机物质，它们随溶液pH的不同呈现不同颜色 4.6.2 酸碱指示剂的作用原理 若以HIn表示弱酸型指示剂，溶液中存在指示剂的离解平衡 理论变色范围 又如：甲基橙：pKHIn = 3.4  变色范围：3.1～4.4 几种常用酸碱指示剂的变色范围 4.6.3 混合指示剂 利用颜色的互补作用使变色范围变小，颜色变化更敏锐，更加易观察 4.7 酸碱滴定法的基本原理 4.7.1 强碱(酸)滴定强酸(碱) 以0.1000 mol/L NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol/L HCl溶液为例 (1) 滴定开始前 按0.1000 mol·L-1盐酸溶液计算pH值 2、滴定突跃 滴定分数从99.9%到100.1%的pH值范围 3、影响滴定突跃大小的因素 浓度是影响滴定突跃大小的惟一 因素 强酸滴定强碱 与强碱滴定强酸相似 4.7.2 强碱(酸)滴定一元弱酸(碱) (1) 滴定开始前 弱酸溶液 (0.1000 mol / L HAc溶液 ) (3) 化学计量点时 弱碱溶液(0.05000 mol / L Ac-) 2、滴定突跃及其影响因素 指示剂选择原则： 指示剂变色范围在滴定突跃范围内 4、一元弱酸直接滴定条件： 二、强酸滴定一元弱碱 (D) 羟胺能直接滴定，以 酚酞为指示剂 一、多元酸的滴定 判断依据：C0﹒Kai ≥ 10-9 H2C2O4滴定曲线示意图 思考题 某二元酸的pK?a1=2.00；pK?a2=7.00； 浓度约为0.1mol/L， 用N