[工学]第三章 酸碱滴定法.pptVIP

第三章 酸碱滴定法acid-base titration 第一节 酸碱平衡 一、酸碱质子理论 二、酸度对水溶液中弱酸（碱）型体分布的影响 三、质子条件式 四、酸碱溶液pH的计算 一、酸碱质子理论 酸：凡是能给出质子的物质 acid 碱：凡是能接受质子的物质 base 两性物质：在一定条件下可以给出质子而在另一条件下能接受质子的物质 amphiprotic 共轭酸碱对：仅相差一个质子的酸和碱 conjugate acid-base pair 如：CO32-,HCO3- 酸度：H+的活度，pH表示 酸的浓度：单位体积溶液中所含的酸的物质的量，c(酸)表示 酸的平衡浓度：溶液未解离的酸的浓度，ceq(酸) [*] 酸碱质子理论：酸≒碱+质子 酸碱反应的实质：质子交换，共轭酸碱 例：HAc+H2O ≒H3O++Ac- 质子自递反应：H2O+H2O ≒H3O++OH- 水的质子自递反应平衡常数为水的离子积KWθ 22℃时, KWθ={ceq(H+)/Cθ}·{ceq(OH-)/cθ} =1.0x10-14 共轭酸碱之间解离常数的关系 共轭酸碱之间解离常数的关系 设HB、B-是共轭酸碱对 多元酸碱的解离反应 pKb1=14.00-pKa3 pKb2=14.00-pKa2 pKb3=14.00-pKa1 二、酸度对水溶液中弱酸（碱）形体分布的影响 分布系数(分布分数distribution fraction)δ 1、酸度对一元弱酸（碱）各型体分布的影响 HA=H++A- 例：计算pH=4.00和8.00时的HAc、Ac-的分布系数？ 已知Ka=1.75x10-5 pH=4.00 计算方法P59 pH=8.00时 δHAc=5.7x10-4，δAC-≈1.0 醋酸型体分布图 2、二元弱酸H2A的型体分布 H2A≒HA-≒A2- [H2A]=c·δ0 [HA-]=c·δ1 [A2-]=c·δ2 H2CO3的型体分布图 酒石酸H2A的型体分布图 三元酸H3A的型体分布 公式如书P60所示 磷酸的型体分布图 三、质子条件式proton balance equation 的写法 质子条件Proton condition：反应达到平衡时，溶液中失去的质子的数目等于得到质子的数目。 质子条件式的写法 1）先选零水准（大量存在，参与质子转移的物质）。 2）将零水准得质子后的形式写在等式的左边，失质子后的形式写在等式的右边。 3）有关浓度项前乘上得失质子数。 例：一元弱酸（HA）的质子条件式 选零水准：H2O、HA HA与H2O间质子转移：HA+H2O≒H3O++A- H2O与H2O间质子转移： 酸型 碱型H2O+H2O≒H3O++OH- 得失质子数相等：[H3O+]=[A-]+[OH-] 酸型 碱型 零水准的质子产物 零水准是质子产物 质子条件式：[H+]=[A-]+[OH-] 质子条件式： 例：一元强(弱)酸HA的质子条件式： [H+]=[A-]+[OH-] 二元弱酸H2A的质子条件式： [H+]=[HA-]+2[A2-]+[OH-] 两性物质(HB)溶液质子条件式： [H+]+[H2B+]=[B-]+[OH-] 弱酸(NH4Cl)弱碱(NaAc)混合溶液中的质子条件式： [H+]+[HAc]=[NH3]+[OH-] 例：Na2HPO4、NH4H2PO4 Na2HPO4：H2O、HPO4-为零水准 得质子产物：H+、H2PO4-、H3PO4 失质子产物：OH-、PO43- 质子条件式： [H+]+[H2PO4-]+2[H3PO4]=[OH-]+[PO43-] NH4H2PO4：NH4+、H2PO4-、H2O为零水准 得质子产物：H+、H3PO4 失质子产物：OH-、NH3、HPO42-、PO43- 质子条件式： [H+]+[H3PO4]=[OH-]+2[PO43-]+[ HPO42-]+[NH3] 练习：试写出NA2NH4PO4水溶液的质子条件式 零水准：H2O、NH4+、PO43- 质子条件式： [H+]+[HPO42-]+2[H2PO4-]+3[H3PO4]=[OH-]+[NH3] 四、 酸碱溶液中pH的计算 溶液中酸碱物质的质子转移条件式→化学平衡关系→得出[H+]的精确式→近似处理→近似式→最简式 全面考虑、分清主次、合理取舍、