分析化学经典课件酸碱滴定法.ppt

分析化学经典课件酸碱滴定法.ppt

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1、电离理论电子理论质子理论酸——能电离出H+的物质碱——电离出OH-的物质酸——凡能接受电子的物质碱——凡能给出电子的物质酸——凡能给出质子的物质碱——凡能接受质子的物质酸——溶液中凡能给出质子的物质碱——溶液中凡能接受质子的物质特点:1)具有共轭性2)具有相对性3)具有广泛性例子A-+H+HA如:HCO3-既为酸,也为碱(两性)如:H2O中性分子,既可为酸,也可为碱如:举例返回H3O++A-HA+H2O例:HAc+H2OH3O++Ac-HA+SHSH2++A-例:HClO4+HAcH2Ac++ClO4-水合质子醋酸合质子酸碱半反应:酸给出质子和碱接受质子的反应醋酸在水中的离解:半反应1H

2、Ac(酸1)Ac-(碱1)+H+半反应2H++H2O(碱2)H3O+(酸2)HAc(酸1)+H2O(碱2)H3O+(酸2)+Ac-(碱1)氨在水中的离解:半反应1NH3(碱1)+H+NH4+(酸1)半反应2H2O(酸2)OH-(碱2)+H+NH3(碱1)+H2O(酸2)OH-(碱2)+NH4+(酸1)共轭酸碱对共轭酸碱对NH4Cl的水解(相当于NH4+弱酸的离解)NaAc的水解(相当于Ac-弱碱的离解)NH4++H2OH3O++NH3Ac-+H2OOH-+HAc共轭酸碱对共轭酸碱对HAc+NH3NH4++Ac-醋酸与氨在水溶液中的中和反应共轭酸碱对小结!!酸碱半反应不可能单独发生酸碱反应

3、是两对共轭酸碱对共同作用的结果酸碱反应的实质是质子的转移质子的转移是通过溶剂合质子来实现的1.水溶液中2.非水溶液中H2O+H2OH3O++OH–SH+SHSH2++S-溶剂合质子溶剂阴离子水的离子积小结发生在溶剂间的质子转移→溶剂的质子自递反应该反应的平衡常数Ks→溶剂的质子自递常数H2O既能接受质子又能给出质子→两性物质发生在水分子间的质子转移→水的质子自递反应(一)一元酸碱的强度HA+H2OH3O++A-酸度常数(酸的解离常数)A-+H2OOH-+HA碱度常数(碱的解离常数)Ka↑,给质子能力↑强,酸的强度↑Kb↑,得质子能力↑强,碱的强度↑共轭酸碱对HA和A-有如下关系(二)多元

4、酸碱的强度H3PO4H2PO4-+H+Ka1Kb3H2PO4-HPO42-+H+Ka2Kb2HPO42-PO43-+H+Ka3Kb1多元酸碱在水中逐级离解,强度逐级递减形成的多元共轭酸碱对中最强酸的解离常数Ka1对应最弱共轭碱的解离常数Kb3例:计算HS-的pKb值pKb2=pKw-pKa1=14.00-7.02=6.98解:HS-+H2OH2S+OH-强酸强碱溶液pH值的计算弱酸弱碱溶液pH值的计算两性物质溶液(C)缓冲溶液pH值的计算1.强酸(Ca)HAH++A-H2OH++OH-当Ca>10-6mol/L,忽略水的解离精确式近似式***2.强碱(Cb)精确式B+H+BH+H2OH+

5、+OH–近似式***1.一元弱酸碱溶液(1)一元弱酸(Ca)精确式近似式最简式***当(忽略酸的离解)且当(忽略水的离解)(2)一元弱碱(Cb)最简式***近似式2.多元弱酸碱(1)多元弱酸:设二元酸分析浓度为Ca(2)多元弱碱:设二元弱碱分析浓度为CbNaHANaH2PO4Na2HPO4HA(浓度Ca)+NaA(浓度Cb)强酸强碱溶液的pH值弱酸弱碱溶液的pH值两性物质溶液的pH值缓冲溶液的pH值已知:Ka1=6.9×10-3,Ka2=6.2×10-8,Ka3=4.8×10-13已知:NH4+Ka=5.6×10-10HCNKa=6.2×10-10酸碱指示剂的变色原理酸碱指示剂的变色范围

6、影响酸碱指示剂变色范围的因素混合指示剂1.指示剂的特点a.弱的有机酸碱b.酸式体和碱式体颜色明显不同→指示终点c.溶液pH变化→指示剂结构改变→指示终点变化2.常用酸碱指示剂的变色原理→酸碱式体混合色1)[In-]/[HIn]10或pHpKin+1→碱式色2)[In-]/[HIn]1/10或pHpKin-1→酸式色3)1/10[In-]/[HIn]10或pKin-1pHpKin+1讨论:Kin一定,[H+]决定比值大小,影响溶液颜色HInH++In-酸式体碱式体指示剂理论变色范围pH=pKin±1指示剂理论变色点pH=pKin,[In-]=[HIn]注:实际与理论的变色范围有差别,深色比

7、浅色灵敏指示剂的变色范围越窄,指示变色越敏锐pKa理论范围实际范围甲基橙3.42.4~4.43.1~4.4甲基红5.14.1~6.14.4~6.2酚酞9.18.1~10.18.0~10.0百里酚酞10.09.0~11.09.4~10.61.指示剂的用量2.温度的影响3.溶剂的影响4.滴定次序变色点pH取决于酸、碱式体浓度的比值,与CHIn无关变色点pH取决于C;C↑则pH↓,变色点酸移1)双色指示剂:甲基橙2)单色指示剂:酚酞例:5

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