《环境酸碱滴定》ppt课件

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1、第四章酸碱滴定法（8学时）重点：1、分布系数2、酸碱溶液pH的计算3、酸碱滴定曲线及滴定突跃、酸碱指示剂变色范围和选择4、酸碱滴定法的应用5、水碱度计算及测定难点：酸碱滴定曲线第一节概述(自学）酸碱滴定法（中和滴定法）：以酸碱反应(水溶液中的质子转移反应)为基础的定量分析法“酸度”决定各反应物的存在型体，影响物质在溶液中的分布和平衡本章重点：（1）酸碱平衡理论（2）各类酸碱溶液的pH值计算方法（3）各类酸碱滴定曲线和指示剂的选择及计算一、酸碱质子理论酸——溶液中凡能给出质子的物质碱——溶液中凡能接受质子的物

2、质特点：1）具有共轭性2）具有相对性A－+H+HA如：HCO3－既为酸，也为碱（两性）如：第二节水溶液中的酸碱平衡举例返回二、酸碱的强度（一）一元酸碱的强度HA+H2OH3O++A-酸度常数（酸的解离常数）A-+H2OOH-+HA碱度常数（碱的解离常数）讨论：Ka↑，给质子能力↑强，酸的强度↑Kb↑，得质子能力↑强，碱的强度↑共轭酸碱对HA和A-有如下关系续（二）多元酸碱的强度H3PO4H2PO4-+H+Ka1Kb3H2PO4-HPO42-+H+Ka2Kb2HPO42-PO43-+H+Ka3Kb1讨论：多元酸

3、碱在水中逐级离解，强度逐级递减形成的多元共轭酸碱对中最强酸的解离常数Ka1对应最弱共轭碱的解离常数Kb3练习例：计算HS-的pKb值（H2S的pKa1=7.02）pKb2=pKw－pKa1=14.00－7.02=6.98解：HS-+H20H2S+OH-第三节酸碱平衡中有关浓度的计算一、分析浓度和平衡浓度：从酸碱的解离反应式可知，溶液中存在着H+（或OH-）和不同的酸碱形式，这些酸碱形式叫做存在型体（即通过质子的转移得到的）分析浓度：溶液体系达平衡后，各种型体的平衡浓度之和(c)平衡浓度：溶液体系达平衡后，某一

4、型体的浓度（[某型体]）二、水溶液中酸碱的分布系数δi=[某种型体平衡浓度]/分析浓度1.一元酸：HAA-+H+∵∴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(ka=1.78×10-5)解：2.二元酸：H2C2O4HC2O4-+H+HC2O4-C2O42-+H+讨论Ka一定时，δ0，δ1和δ2与[H+]

5、有关pH＜pKa1，H2C2O4为主pH=pKa1，[H2C2O4]=[HC2O4-]pKa1＜pH＜pKa2，HC2O4-为主pH=pKa2，[HC2O4-]=[C2O42-]pH＞pKa2，C2O42-为主3.多元酸：H3PO4H2PO4-+H+H2PO4-HPO42-+H+HPO42-PO43-+H+讨论pH＜pKa1，H3PO4为主pKa1＜pH＜pKa2，H2PO4-为主（宽）pH=pKa1，[H2PO4-]=[HPO42-]pKa2＜pH＜pKa3，HPO42-为主（宽）pH=pKa1，[HPO4

6、2-]=[PO43-]pH＞pKa3，PO43-为主适合分步滴定结论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δ1+δ2+δ3+------+δn=13）δ取决于Ka及[H+]的大小，与分析浓度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.酸碱反应达平衡时酸失去的质子数等于碱得到的质子数第四节水溶液中酸碱平衡的处理方法质子平衡式（质子条件式）PBE关于PBE零水准法（质子参考水准）零水准物质的选择a．溶液中大量存在的物质b

7、．参与质子转移反应的物质质子条件式书写方法（是一个浓度等式）等式左边——得质子后产物浓度等式右边——失质子后产物浓度根据质子得失相等原则列出质子条件式续PBE例1：Cmol/mL的NH4H2PO4的质子条件式零水准——NH4+，H2PO4-，H2O[H3PO4]+[H+]=[NH3]+[HPO42-]+2[PO43-]+[OH-]例2：Cmol/ml的Na2HPO4的质子条件式零水准——HPO42-，H2O[H2PO4-]+2[H3PO4]+[H+]=[PO43-]+[OH-]第五节酸碱溶液pH值的计算强酸强

8、碱溶液pH值的计算弱酸弱碱溶液pH值的计算两性物质溶液（C）缓冲溶液pH值的计算一、强酸强碱溶液pH值的计算1．强酸（Ca）HAH++A-H2OH++OH-当Ca＞10-6mol/L，忽略水的解离精确式近似式***续强酸强碱PH值计算2．强碱（Cb）精确式B+H+BH+H2OH++OH–近似式***二、弱酸弱碱溶液pH值的计算1．一元弱酸碱溶液（1）一元弱酸（Ca）精确式若考虑到弱酸的浓度不是太低，