酸碱平衡和酸碱滴定法.ppt

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1、第二章酸碱平衡和酸碱滴定法§2.2分布分数的计算§2.3质子条件与溶液pH值的计算§2.4酸碱缓冲溶液§2.5酸碱指示剂§2.6酸碱滴定的基本原理§2.1酸碱滴定法概述§2.7终点误差§2.8酸碱滴定法的应用2021/10/31§2.1酸碱滴定法概述一、酸碱质子理论1923年由布朗斯台德（Bronsted）提出㈡碱：能够接受质子（H+）的物质如：HAC、HSO4-、H3BO3㈢两性物质：既能给出质子又能结合质子的物质㈣共轭酸碱对：这种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。㈠酸：能

2、够给出质子（H+）的物质如：NH3、CH3NH2如：HCO3-、H2O、NH2CH2COOH酸质子+碱HAcH++OAc－共轭酸碱对2021/10/32当离子强度较小时，德拜-休克尔极限公式：－lgγi=0.5Zi2部分γ亦可查表得到离子强度I＝例1计算0.050mol·L-1AlCl3溶液中Cl-1和Al3+的活度。I＝1/2（0.050×32+3×0.050×12）＝0.030mol·L-1解查表Cl-1的å＝300，B＝0.00328Al3+的å＝900，B＝0.003282021/10/3

3、3㈢分析浓度和平衡浓度平衡浓度:反应达到平衡时，溶液中溶质某种型体的实际浓度。分析浓度:溶液中，某种物质各种型体的平衡浓度之和。如：cHAc=[HAc]+[Ac-]三、酸碱反应的平衡常数㈠质子自逆常数H2O+H2O=H3O++OH-Kw在25℃：Kw=[H3O+][OH-]=[H+][OH-]=1.0×10-14㈡酸碱反应的平衡常数—解离常数HAc+H2O=H3O++Ac-2021/10/341、活度常数（表值）2、浓度常数3、一元酸的共轭碱Ac－+H2OHAc+OH－Ka·Kb=[H+][OH－

4、]=Kw=10-14（25℃）2021/10/353、多元酸Ka与Kb的对应关系三元酸H3A在水溶液中：则：Ka1·Kb3=Ka2·Kb2=Ka3·Kb1=[H+][OH－]=KwH3A+H2OH3O++H2A－Ka1H2A－+H2OH3A+OH－Kb3H2A－+H2OH3O++HA2－Ka2HA2－+H2OH2A－+OH－Kb2HA2－+H2OH3O++A3－Ka3A3－+H2OHA2－+OH－Kb12021/10/36例2：试求HPO42-的pKb2和Kb2。解：经查表可知Ka2=6.3×10

5、-8，即pKa2=7.20由于Ka2·Kb2=10-14所以pKb2=14-pKa2=14-7.20=6.80即Kb2=1.6×10-72021/10/37§2.2分布分数δ的计算分布系数δ(distributioncoefficient)：平衡时溶液中某物种的浓度占总浓度的分数，以δ表示。一、一元酸δ的计算，以乙酸（HAc）为例：溶液中物质存在形式：HAc；Ac-，总浓度为c设：HAc的分布系数为δ1；Ac-的分布系数为δ0；则：δ1=[HAc]/c=[HAc]/([HAc]+[Ac-])=1/

6、{1+([Ac-]/[HAc])}=1/{1+(Ka/[H+])}=[H+]/([H+]+Ka)δ0=[Ac-]/c=Ka/([H+]+Ka)由上式，以δ对pH作图：2021/10/38HAc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2021/10/39二、二元酸δ的计算，以草酸（H2C2O4）为例：存在形式：H2C2O4；HC2O4-；C2O42-；(δ2)；(δ1

7、)；(δ0)；总浓度:c=[H2C2O4]+[HC2O4-]+[C2O42-]δ2=[H2C2O4]/c=1/{1+[HC2O4-]/[H2C2O4]+[C2O42-]/[H2C2O4]}=1/{1+Ka1/[H+]+Ka1Ka2/[H+]2}=[H+]2/{[H+]2+[H+]Ka1+Ka1Ka2}δ1=[H+]Ka1/{[H+]2+[H+]Ka1+Ka1Ka2}δ0=Ka1Ka2/{[H+]2+[H+]Ka1+Ka1Ka2}2021/10/310H2A分布系数与溶液pH关系曲线的讨论：a.pH

8、pKa2时C2O42-为主d.pH=2.75时1最大；1=0.938；2=0.028；3=0.0342021/10/311三、三元酸δ的计算，以H3PO4为例四种存在形式：H3PO4；H2PO4-；HPO42-；PO43-；分布系数：δ3；δ2；δ1；δ0δ3=[H+]3[H+]3+[H+]2Ka1+[H+]Ka1·Ka2+Ka1·Ka2·Ka3δ2=[H+]2Ka1[H+]3+[H+]2K