4酸碱滴定分析

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1、1第4章酸碱滴定法Acid-basetitration4.1酸碱反应及其平衡常数4.6酸碱滴定曲线和指示剂的选择4.5酸碱指示剂（p81）4.4酸碱缓冲溶液（p74）4.3酸碱溶液的H+浓度计算（p63）4.2酸度对弱酸(碱)形态分布的影响（P30）24.1酸碱反应及其平衡常数酸碱滴定法：以质子传递反应(酸碱反应)为基础的滴定分析法。是滴定分析中最重要的方法之一。应用的对象：一般酸、碱以及能与酸、碱直接或间接发生质子转移反应的物质。酸：凡能给出质子的物质是酸：HCl、HAc、NH4+、HPO42-,H2O等；碱：凡能接受质子的物质是碱：Cl-、

2、Ac-、NH3、PO43-,H2O等。共轭酸碱对：酸失去质子后变成相应的共轭碱；而碱接受质子后变成相应的共轭酸。如下式表示：HAH++A-酸质子碱其中，HA-A-称为共轭酸碱对，共轭酸碱彼此只相差一个质子3酸共轭碱+质子HAcAc-+H+NH4+NH3+H+HCO3-CO32-+H+H6Y2+H5Y++H+4.1.1酸碱半反应酸碱半反应通式:HAA-+H+根据酸碱质子理论，NH4+的共轭酸/碱是()，C6H5OH的共轭酸/碱是()例: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。44.1.2酸碱概念的相对性在下列两个半反应

3、中:HPO42-H++PO43-H++HPO42-H2PO4-同一HPO42-：在HPO42-_PO43-共轭酸碱对中为酸，在H2PO4-_HPO42-共轭酸碱对中为碱。可见：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。例如：HNO3在水中为强酸，在冰醋酸中其酸性大大减弱，而在浓H2SO4中它就表现为碱性了。问题：写出关于HPO42-的半反应5半反应1:HAcAc-+H+半反应2:H++H2OH3O+例:HAc在水中的解离反应总反应:HAc+H2OAc

4、-+H3O+简写为:HAcAc-+H+酸碱反应的实质是质子转移H3O+称为溶剂合质子，是H+在溶剂中的存在形式，若以SH表示溶剂分子，HA代表酸，酸和溶剂作用生成溶剂合质子的过程可表示为：HA+SHSH2++A-6例：盐酸与氨在水溶液中的反应HCl+H2OH3O++Cl-NH3+H3O+NH4++H2O总式HCl+NH3NH4++Cl-酸1碱2酸2碱1酸碱反应实际上是两个共轭酸碱对之间的质子的传递反应。通式：酸1+碱2酸2+碱14.1.3酸碱反应7以下各类型的质子转移，哪些可看作是酸碱反应？A酸的离解：如HAc+H2OH3O++Ac-

5、酸1碱2酸2碱1B碱的离解：如NH3+H2OOH-+NH4+碱1酸2碱2酸1C酸碱中和：如HCl+NH3NH4++Cl-酸1碱2酸2碱1D盐的水解:如NaAc+H2ONaOH+HAc碱1酸2碱2酸1例8a.一元弱酸碱的解离反应4.1.4酸碱反应类型及平衡常数HA+H2OA—+H3O+A—+H2OHA+OH—反应的平衡常数称酸、碱的解离常数。9共轭酸碱对(HA-A－)的Ka与Kb的关系为b.水的质子自递反应H2O+H2OH3O++OH-(25°C)KW：水的质子自递常数，或称水的活度积。10*c.多元酸碱的解离反应pKb1=14.00–pK

6、a3pKb2=14.00–pKa2pKb3=14.00–pKa1H3AH2A-HA2-A3-11H++OH-H2OH++A-HAOH-+HAH2O+A-d.酸碱中和反应(滴定反应)酸碱中和一般是酸碱解离的逆反应，Kt—酸碱反应常数12*4.1.5活度与浓度Debye-Hückel公式:。。（适用于小于0.1molL-1）。例：计算0.10mol/LHCl溶液中，氢离子活度。131.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*活度系数与离子强度I的近似关系曲线。。14*4.1.6活度常数、浓度常数及混合常数反

7、应：HAcH++Ac-pKa=4.7615Ka:热力学常数(只与t有关):浓度常数(与t,I有关):混合常数(与t,I有关)t(0C)010202530405060pKw14.9614.5314.1614.0013.8313.5313.2613.02pKw是温度的函数:R.Kellner.AnalyticalChemistry,1998(p94)本章弱酸碱的平衡浓度之间的关系用Ka近似处理。164.2酸度对弱酸(碱)形态分布的影响“x”将平衡浓度与分析浓度联系起来。4.2.1一元弱酸的摩尔分数？？17计算pH=4.00和8.00时的x(HAc)

8、、x(Ac-)已知HAc的Ka=1.75×10-5，pH=4.00时pH=8.00时x(HAc)=5.7×10-4,x(Ac-)≈1.0例解:18pH