大学分析化学经典课件――第五章酸碱滴定法.ppt

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1、第5章酸碱平衡及酸碱滴定法5.1溶液中的酸碱反应与平衡5.2酸碱组分的平衡浓度及分布分数5.3酸碱溶液的H+浓度计算5.4对数图解法5.5缓冲溶液5.6酸碱指示剂5.7酸碱滴定原理5.8终点误差5.9酸碱滴定法的应用5.10非水溶液酸碱滴定简介9/7/202115.1溶液中的酸碱反应与平衡四大平衡体系：酸碱平衡配位平衡氧化还原平衡沉淀平衡四种滴定分析法：酸碱滴定法配位滴定法氧化还原滴定法沉淀滴定法9/7/20212ai=gici活度：在化学反应中表现出来的有效浓度，通常用a表示溶液无限稀时:g=1中性分子:g

2、=1溶剂活度:a=15.1.1离子的活度和活度系数9/7/20213Debye-Hückel公式：（稀溶液I<0.1mol/L）I：离子强度,I=1/2∑ciZi2,zi：离子电荷,-lggi=0.512zi2I9/7/202145.1.2溶液中的酸碱反应与平衡常数一、酸碱质子理论凡能给出质子的物质叫酸如HCl、HAc、NH4+、H2O+等；凡能接受质子的物质叫碱如Cl-、Ac-、NH3、PO43-等；既可以给出质子又可以接受质子的物质，称为两性物质如H2O，HCO3-,HPO42-9/7/20215酸失去质

3、子后变成该酸的共轭碱：酸Ⅰ→H++碱Ⅰ（共轭碱）碱得到质子后变成该碱的共轭酸：碱Ⅱ+H+→酸Ⅱ（共轭酸）这种关系称为共轭酸碱对。9/7/20216如：HAc⇌H++Ac-、NH4+⇌H++NH3、HPO42-⇌H++PO43-HAc－Ac-、NH4+－NH3、HPO42－PO43-都是共轭酸碱对。共轭酸碱对之间彼此相差一个质子。酸（碱）给出（接受）质子形成共轭碱（酸）的反应称为酸碱半反应。9/7/20217注酸和碱可以是分子，也可以是阳离子或阴离子；有的物质在某个共轭酸碱对中是碱，而在另一共轭酸碱对中却是酸，

4、如HCO3－等；质子理论中没有盐的概念，酸碱电离理论中的盐，在质子理论中都变成了离子酸和离子碱，如NH4Cl中的NH4＋是酸，Cl－是碱。9/7/20218例:HF在水中的离解反应半反应:HFF-+H+半反应:H++H2OH3O+总反应:HF+H2OF-+H3O+简写:HFF-+H+酸碱反应的实质是酸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。9/7/20219（一）酸碱反应类型1（1）HAc的离解HAcH++Ac-（酸1）（碱1）H2O+H+H3O+（碱2）（酸2）HAc+H2OH3O++Ac-(

5、酸1)(碱2)(酸2)(碱1)H2O作为碱参与反应半反应式，也为简式总反应式二、酸碱反应类型及平衡常数9/7/202110NH3+H+NH4+（碱1）（酸1）H2OH++OH-（酸2）（碱2）NH3+H2OOH-+NH4+(碱1)(酸2)(碱2)(酸1)H2O作为酸参与反应1(2)NH3的离解9/7/2021112、H2O既能给出质子，又能接受质子，这种质子的转移作用在水分子之间也能发生：H2O+H2O⇌H3O++OH-质子自递反应——溶剂分子之间发生的质子传递作用。此反应平衡常数称为溶剂的质子自递常数（KS

6、）9/7/202112水的质子自递常数又称为水的活度积Kw，水的质子自递常数Kw9/7/202113分析化学中的反应常在稀溶液中进行，所以常忽略离子强度的影响，即H2O：KS=[H3O+][OH-]=KW=1.010-14(25℃)pKW=14.009/7/202114水的质子自递常数Kwt0C010202530405060pKw14.9614.5314.1614.0013.8313.5313.2613.02中性水的pH=7.00?中性水的pH=pOH9/7/202115H++OH-H2OH++Ac-HAc

7、OH-+HAcH2O+Ac-3、酸碱中和反应(滴定反应)Kt—滴定反应常数1Kt==1014.00Kw1Kt=Ka1Kt=Kb9/7/2021164、酸碱的强度在水溶液中酸、碱的强度用其解离常数Ka、Kb来衡量。值越大，酸（碱）性越强。HAc+H2OH3O++Ac-Ka=1.75×10-5NH4++H2OH3O++NH3Ka=5.5×10-10HCl+H2OH3O++Cl-Ka=1.55×106三种酸的强度顺序是：HCl＞HAc＞NH4+酸的Ka值越大，其共轭碱的碱性越弱（Kb值越小）9/7/202117Ka

8、、Kb与酸碱强弱的关系酸碱强度Ka或Kb强>1中强1—10-4弱10-4—10-9极弱<10-99/7/202118如：一元弱酸在水中的离解为HA+H2OH3O++A-HA的共轭碱A-在水溶液中的离解为即Ka·Kb=Kw或pKa+pKb=pKw9/7/202119Ka、Kb与酸碱强弱的关系对于二元酸碱三元酸碱对于多元酸碱Ka1>Ka2>Ka3，Kb1>Kb2>Kb39/7/202120多元酸碱的解离