第五章 酸碱滴定法.doc

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1、第五章酸碱滴定法教学目的：化学平衡是滴定分析法的理论基础，掌握化学平衡及相关计算；了解缓冲作用的原理相关计算；掌握酸碱滴定分析法的基本原理及应用。教学重点：反应平衡常数，分布系数，质子平衡条件及[H+]的近似计算，缓冲溶液的有关计算，会配制缓冲溶液，滴定误差、滴定突跃、滴定可行性判据，一元弱酸、混合酸体系的滴定。教学难点：平衡常数的计算，[H+]的近似计算，缓冲容量的推导，关键是写出化学计量点产物的质子条件。酸碱滴定法是以酸碱反应为基础的滴定分析方法。是滴定分析中重要的方法之一。涉及一系列的酸碱平衡原理。首先要搞清楚酸碱定义（酸碱电离理论；酸碱质子理论；酸碱电

2、子理论；给出电子对的物质是碱；接收电子对的物质是酸）5-1酸碱质子理论一、基本概念1、酸碱理论能给出质子(H+)的物质是酸，能够接受质子的物质是碱。一种碱B接受质子后其生成物(HB+)便成为酸；同理，一种酸给出质子后剩余的部分便成为碱酸与碱的这种关系可表示如下：B-+H+＝HB(碱)(酸)可见，酸与碱是彼此是不可分的，而是处于一种相互依存的关系，即HB与B-是共轭的，HB是B-的共轭酸，B-是HB的共轭碱，HB—B-称为共轭酸碱对。酸给出质子形成共轭碱，或碱接受质子形成共轭酸的反应称为酸碱半反应。下面是一些酸或碱的半反应：酸质子碱HAc＝H++Ac-NH4+＝

3、H++NH3Fe(H2O)63+＝H++Fe(H2O)5(OH)2+从上述酸碱的半反应可知，质子理论的酸碱概念较电离理论的酸碱概念具有更为广泛的含义，即酸或碱可以是中性分子，也可以是阳离子或阴离子。另外，质子理论的酸碱概念还具有相对性。例如在下列两个酸碱半反应中，H++HPO42-=H2PO4-HPO42-=H++PO43-同一HPO42-在H2PO4-—HPO42-共轭酸碱对中为碱，而在HPO42--PO43-共轭酸碱对中为酸，这类物质为酸或为碱，取决它们对质子的亲合力的相对大小和存在的条件。因此，同一物质在不同的环境(介质或溶剂)中，常会引起其酸碱性的改变

4、。如HNO3在水中为强酸，在冰醋酸中其酸性大大减弱，而在浓H2SO4中它就表现为碱性2、酸碱反应的实质前面的例子都是酸碱半反应它们是不能单独存在的，因此酸碱反应的实质是酸与碱之间的质子转移作用，是两个共轭酸碱对共同作用的结果。例如HCl在水中的离解，便是HCl分子与水分子之间的质子转移作用，是由HCl—C1-与H3O+—H2O两个共轭酸碱对共同作用的结果。即HCl+H2O＝H3O++Cl-作为溶剂的水分子同时起着碱的作用，否则HCl就无法实现其在水中的离解。质子(H+)在水中不能单独存在、而是以水合质子状态存在，常写为H3O+。为了书写方便，通常将H3O+简写

5、成H+离子。于是上述反应式可写成如下形式：HCl＝H++C1-上述反应式虽经简化，但不可忘记溶剂水分子所起的作用，它所代表的仍是一个完整的酸碱反应。NH3与水的反应也是一种酸碱反应，不同的是作为溶剂的水分子起着酸的作用，NH3与HCl的反应，质子的转移是通过水合质子实现的。HCl+H2O＝H3O++Cl-NH3+H3O+＝NH+4+H2OHCl+NH3＝NH+4+Cl-其它酸碱反应依此类准。在水分子之间，也可以发生质子的转移作用：H2O+H2O=H3O++OH+这种仅在溶剂分子之间发生的质子传递作用，称为溶剂的质子自递反应，盐的水解反应也是质子转移反应：A-+

6、H2O=HA+OH-HB++H2O=B+H3O+(1)酸碱反应的实质是酸与碱之间的质子转移作用，是两个共轭酸碱对共同作用的结果。（2）酸碱在水中的电离、盐的水解实质都是酸碱反应（3）H2O既可作为酸，又可作为碱，因此它本身也可能发生酸碱反应二、酸碱反应的平衡常数酸碱反应进行的程度可以用相应平衡常数大小来衡量。如HA+H2O=H3O++A-A-+H2O=HA+OH-1、活度常数；酸碱反应达到平衡时，各组分活度之间的关系活度是溶液中离子强度等于0时的浓度，在稀溶液中，溶质的活度与浓度的关系是：a=γc如果在前面的平衡式中用平衡浓度代替活度，得到的平衡常数称2、浓度

7、常数3、活度常数与浓度常数之间的关系为：溶液中氢离子活度可以用pH计方便测出，因此，若将H+用活度表示，而其它组分仍用浓度表示，此时反应的平衡常数称为：4、混合常数KaM由于在分析化学中的反应经常在较稀的溶液中行，故在处理一般的酸碱平衡时，通常忽略离子强度影响，以活度常数代替浓度常数进行近似算。三、酸碱的强度、共轭酸碱对Ka与Kb的关系1、酸碱的强度酸的强度；决定于它将质子给予溶剂分子的能力和溶剂分子接收质子的能力碱的强度；决定于它从溶剂分子夺取质子的能力和溶剂分子给予质子的能力所以，酸碱的强弱除与本身的性质有关外，还与溶剂有关，同一种物质，在不同的溶剂中，酸

8、碱的强度是不同的。我们主要讨论水溶剂，