酸碱平衡核酸碱滴定

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1、3.1酸碱反应及其平衡常数3.2酸度对弱酸(碱)形态分布的影响3.3酸碱溶液的H+浓度计算3.4酸碱缓冲溶液3.5酸碱指示剂3.6酸碱滴定曲线和指示剂的选择3.7终点误差3.8酸碱滴定法的应用第三章酸碱滴定法11．酸碱的定义和共轭酸碱对质子理论定义：凡是能给出质子的物质是酸，能接受质子的物质是碱。酸（HB）质子（H+）+碱（B-）一、酸碱质子理论2酸给出质子后,转化成它的共轭碱；碱接受质子后，转化成它的共轭酸。因此，因一个质子的得失而互相转变的每一对酸碱，称为共轭酸碱对。例如：H3O+H++H2OH2CO3H++H2OH++O

2、H-H++NH33可见酸碱可以是阳离子、阴离子、也可以是中性分子，酸总是比其共轭碱多一个质子。但上述质子得失反应只是一个酸碱半反应，只有两个酸碱半反应相结合，才成为酸碱反应。2．酸碱平衡与平衡常数酸碱的强弱取决于物质给出质子或接受质子能力的强弱。在共轭酸碱对中，如果酸越易于给出质子，则酸性越强，其共轭碱的碱性就越弱。常用酸碱的离解常数Ka和Kb的大小，定量地说明酸碱的强弱程度.43.1.2酸碱反应类型及平衡常数a.一元弱酸碱的离解反应HA+H2OA—+H3O+A—+H2OHA+OH—5b.水的质子自递反应:H2O+H2OH3O

3、++OH-(25°C)共轭酸碱对(HA-A－)的Ka与Kb的关系为:6共轭酸碱对的Ka和Kb有下列关系：Ka·Kb=Kw=10-14(25℃)或pKa+pKb=pKw=14对于多元酸或多元碱，要注意Ka和Kb的对应关系，如三元酸有三级离解常数，其Ka和Kb的关系如下：Ka1·Kb3=Ka2·Kb2=Ka3·Kb1=Kw73.1.3活度与浓度Debye-Hückel公式:。。81.I一定,电荷数多,小；2.电荷数一定,I大,小3.0~0.1,0.1~0.5两段1.00.5I/mol·L-10.10.20.30.40.5gi活度系

4、数与离子强度I的近似关系曲线9二、分布系数和分布曲线不同pH值溶液中酸碱存在形式的分布:当共轭酸碱对处于平衡状态时，溶液中存在着H+和不同的酸碱形式。这时它们的浓度称为平衡浓度，各种存在形式平衡浓度之和称为总浓度或分析浓度。101、定义（分布系数）：平衡时溶液中某物种的浓度占总浓度的分数。用δ表示：δi=[ci]/c当溶液的pH值发生变化时,平衡随之移动,以致酸碱存在形式的分布情况也发生变化。分布系数δ与溶液pH值间的关系曲线称为分布曲线。不同pH值溶液中酸碱存在形式的分布——分布曲线111.一元酸:以醋酸（HAc）为例HAc

5、在水溶液中以HAc和Ac-两种形式存在，它们的平衡浓度分别为[HAc]和[Ac-]，则总浓度（分析浓度）：c[HAc]+[Ac-]设：HAc的分布系数为δ1；Ac-的分布系数为δ0；12则：由上式，以δ对pH作图：一元弱酸HAc分布系数与溶液pH关系曲线：讨论：δ0+δ1=1且13HAc分布系数与溶液pH关系曲线的讨论：(1)δ0+δ1=1(2)pH=pKa时；δ0=δ1=0.5(3)pHpKa时；Ac-（δ0）为主142.二元酸:以草酸（H2C204）为例存在形式：总浓度:15H2A

6、分布系数与溶液pH关系曲线的讨论：a.pHpKa2时，C2O42-为主d.pH=2.75时,1最大；1=0.938；2=0.028；3=0.03416四种存在形式：分布系数：δ3δ2δ1δ03.三元酸:以H3PO4为例17H3PO4为分布曲线的讨论：（pKa1=2.12；pKa2=7.20；pKa3=12.36）（1）三个pKa相差较大，共存现象不明显；（2）pH=4.7时，δ2=0.994δ3=δ1=0.003（3）pH=9.8时

7、，δ1=0.994δ0=δ2=0.00318酒石酸(H2A)的x-pH图x1.00.50.0024681012pHH2AHA-A2-H2AHA-A2-3.044.37pKa1pKa2pKa=1.33pH酒石酸的优势区域图19作用1深入了解酸碱滴定过程；2判断多元酸碱分步滴定的可能性3对于了解配位滴定与沉淀滴定条件等也是有用的。滴定是溶液pH与溶液中各物种的量、比例不断变化的过程。20质子条件物料平衡,电荷平衡和质子条件1.物料平衡方程(MBE,MaterialBalanceEquation):在化学平衡体系中,某一给定物质的

8、总浓度,等于各有关形式平衡浓度之和.212.电荷平衡方程(CBE，ChargeBalanceEquation):单位体积溶液中阳离子所带正电荷的量等于阴离子所带负电荷的量.3.质子条件(PBE，ProtonBalanceEquation):在酸碱反应中,碱所得到的质子的量,等