[高等教育]第七章 酸碱平衡与酸碱滴定法.ppt

第七章 酸碱平衡与酸碱滴定法 教学目标：1、了解酸碱发展史，掌握酸碱质子理论。 2、掌握弱酸弱碱的解离平衡，酸碱水溶液的酸度、质子条件及有关离子浓度的近似计算。 3、掌握弱酸弱碱的解离平衡移动的主要因素，掌握介质酸度对弱酸弱碱存在形体的影响。 4、掌握缓冲溶液的性质、组成、酸度的近似计算及缓冲溶液的配制。 5、掌握酸碱滴定原理、指示剂的变色原理、变色范围及指示剂的选择原理 6、理解各种酸碱滴定的滴定曲线。 7、了解影响滴定突跃范围的因素，掌握弱酸弱碱能被准确滴定的条件，以及多元酸、多元碱能被准确滴定及分步滴定的条件。 8、熟悉各种滴定方式，并能设计常见酸、碱的滴定分析方案。 教学重点：1、弱酸弱碱的解离平衡，酸碱水溶液的酸度、质子条件及有关离子浓度和缓冲溶液酸度的近似计算。 2、酸碱滴定原理、指示剂的变色原理、变色范围及指示剂的选择原则。 教学难点：弱酸弱碱的解离平衡，酸碱水溶液的酸度、质子条件及有关离子浓度和缓冲溶液酸度的近似计算。 第一节 酸碱质子理论 酸碱理论发展史：17世纪中叶，波意尔提出，酸是有酸味的，并能使蓝色石蕊变红色的物质，碱是有涩味的，并能使红色石蕊变蓝色的物质。18世纪后期，化学研究使人们从物质的内在性质来认识酸碱，拉瓦锡提出氧元素是酸的必要成分。19世纪初叶，盐酸、氢碘酸、氢氰酸等物质均不含氧元素而皆含氢元素，于是戴维又提出氢元素是酸的基本元素。19世纪80年代，瑞典化学家阿仑尼乌斯第一次提出了酸碱电离理论：在水中电离生成的阳离子全部是氢离子的物质是酸，在水中电离生成的阴离子全部是氢氧根离子的物质是碱。在1923年布朗斯特和劳瑞各自独立提出了酸碱质子理论，凡能给出质子的物质是酸；凡能接受质子的物质是碱。1923年路易斯又提出了酸碱电子理论，凡能接受电子对的物质是酸，凡能给出电子对的物质是碱。 一、质子酸碱的概念 1、概念：在1923年布朗斯特和劳瑞各自独立提出了酸碱质子理论，凡能给出质子（H+）的物质是酸；凡能接受质子（H+）的物质是碱。酸给出质子以后变为它的共轭碱，这种酸碱之间的关系称为共轭酸碱对如： 酸 质子 + 共轭 碱 HA H+ + A- HCl H+ + Cl- NH4+ H+ + NH3 H2CO3 H+ + HCO3- HCO3- H+ + CO3 2 - (CH2)6N4H+ H+ + (CH2)6N4 [Fe(H2O)6]3+ H+ + [Fe(OH)(H2O)5]2+ 在酸碱质子理论中，酸和碱可以是中性分子、阳离子或阴离子。象HCO 3 –在一定条件下既能给出质子，作为酸参加反应，又能接 接受质子作为碱参加反应，称为两性物质。如H2PO4-、HPO42-HSO3- 二、酸碱反应 酸碱反应是酸碱相互作用，发生质子转移，分别转化为各自的共轭碱和共轭酸的反应。就是两个共轭碱酸对之间的质子转移的反应。 例： 半反应1： HCl (酸1）= H+ + Cl-（碱1） 半反应2： H+ + NH3 （碱2）= NH4+ （酸2） 总反应：HCl (酸1） + NH3 （碱2）= NH4+ （酸2）+ Cl-（碱1） 三、水溶液中的酸碱反应及其平衡常数 1、水的质子自递反应 H2O（酸1）+ H2O（碱2） H3O+（酸2）+OH-（碱1） H2O H+ + OH- 与浓度、压力无关，而与温度有关，250C时 =1.0×10-14 2、酸、碱的解离及酸、碱的强度 一元弱酸的解离：HAc + H2O H3O++ Ac- HAc H+ + Ac- 一元弱碱的解离：Ac- + H2O HAc + OH- 多元弱酸的分步解离： H2CO3 H+ +