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第四章 酸碱滴定法 第四章 酸碱滴定法Acid-base Titrations 概述 酸碱滴定以水溶液中的质子转移为基础，根据酸碱平衡理论，用已知浓度的酸或碱来测未知碱或酸的含量的一种滴定分析方法。 第一节 水溶液中的酸碱平衡 1、 酸碱的定义 凡能给出质子的物质称为酸；凡能接受质子的物质称为碱。 HA A－ + H+ 酸 碱 质子 2、 酸碱反应的实质 例如：盐酸与氨在水溶液中的反应： 总式 注意： 质子论的酸碱中和反应没有盐的生成。因此，盐的水解反应和电解质的离解过程都是酸碱质子转移反应。 质子理论对酸碱的总结： 酸碱是相对的，在不同的化学反应中，物质是酸是碱，取决于反应中该物质对质子亲和力的相对大小。因此当讨论某一种物质是酸是碱时，不能脱离该物质和其他物质（包括溶剂）的相互关系。 4、 酸碱的强度 在水溶液中酸碱的强度用其平衡常数Ka、Kb来衡量。Ka值越大，酸性越强，Kb值越大，碱性越强。 在水溶液中共轭酸碱对HA和A-的离解常数Ka、Kb有如下关系： Ka×Kb=KW 多元酸在水中分级电离，其水溶液中存在着多个共轭酸碱对，其共轭关系如下（以三元酸为例）： 例题 计算HS-的Kb2值。解：H2S的Ka1 =5.1×10-8 HS-+H2O﹦H2S+OH- 第二节 酸碱平衡中有关浓度的计算 一、分析浓度和平衡浓度： 分析浓度：溶液体系达平衡后，各组型体的平衡浓度之和 平衡浓度：溶液体系达平衡后，某一型体的浓度 二、水溶液中酸碱的分布系数 δ = [某种型体平衡浓度] / 分析浓度 二、 水溶液中酸碱的分布系数 1、 酸碱的浓度和酸度 一元弱酸（以醋酸为例） 设δ0为HAc的分布系数，δ1为Ac－的分布系数。 讨论 Ka一定时，δHA和δA-与pH有关 pH↓，δHA↑，δA-↓ pH ＜ pKa，HAc为主 pH = pKa，[HAc] = [Ac-] pH ＞ pKa时，Ac-为主 例题： 计算pH=5.00时HAc和Ac-的分布系数。 二元弱酸（以草酸为例） C=[H2C2O4] + [HC2O4－] + [C2O42－] 三元弱酸（以磷酸为例） 三元弱酸（以磷酸为例） δ0+δ1+δ2+δ3 = 1 练习 例：计算pH=5.0时，HAc溶液（0.1000mol/L） 中HAc和Ac-的分布系数及平衡浓度 解： 结 论 1）分析浓度和平衡浓度是相互联系却又完全 不同的概念，两者通过δ联系起来 2）对于任何酸碱性物质，满足 δ0 + δ1+ δ2 + δ3 + ------ + δn = 1 3）δ取决于Ka，Kb及[H+ ]的大小，与C无关 4）δ大小能定量说明某型体在溶液中的分布 ，由δ可求某型体的平衡浓度 第三节 水溶液中酸碱平衡的处理方法 物料平衡式（质量平衡式）MBE 电荷平衡式CBE 质子平衡式（质子条件式）PBE 化学平衡中，每一给定的分析浓度等于各存在 型体平衡浓度之和 溶液呈电中性，荷正电的质点数应等于荷负电 的质点数 酸碱反应达平衡时酸失去的质子数等于碱得到 的质子数 MBE练习 例1：C mol/mL的HAC的物料平衡式 C = [HAC] + [AC-] 例2：C mol/mL的H3PO4的物料平衡式 C = [H3PO4] + [H2PO4-] +[HPO42-] + [PO43-] 例3： C mol/mL的Na2HPO4的物料平衡式 [Na+] = 2C C = [H3PO4] + [H2PO4-] +[HPO42-] + [PO43-] 例4： C mol/mL的NaHCO3的物料平衡式 [Na+] = C C = [H2CO3] + [HCO3-] +[CO32-] CBE练习 例1：C mol/mL的HAC的电荷平衡式 [H +] = [AC-] +[OH-] 例2：C mol/mL的H3PO4的电荷平衡式 [H +] = [H2PO4-] +2[HPO42-] + 3[PO43-] + [OH-] 例3：C mol/mL的Na2HPO4的电荷平衡式 [Na+] + [H+] = [H2PO4-] +2[HPO42-] +3[PO43-]