第4章酸碱滴定法课件.ppt

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1、第4章酸碱滴定法(Acid-basetitration)本章教学要求：了解活度与浓度之间的关系和换算。掌握酸碱平衡体系中各种型体的分布和浓度计算。熟练掌握各种酸碱平衡体系的质子条件。掌握酸碱平衡体系的pH的计算。熟悉缓冲溶液的有关理论及计算。掌握酸碱指示剂的作用原理。掌握酸碱滴定的原理、应用和有关计算。第4章酸碱滴定法（一）本节教学重点及要求：了解活度与浓度之间的关系和换算。掌握酸碱平衡体系中各种型体的分布及有关计算。本节教学内容：浓度、活度和活度系数;分布分数δ的计算。§4.1酸碱滴定法概述4.1.1浓度,活度及活度

2、系数（concentration,activityandactivitycoefficients)Aboutconcentrationandactivity，analyticalchemistryconcernedaboutmainlythefollowingthreequestions：a．Expresstheresultsofdeterminewithconcentrationoractivity.b．whenionicstrengthischanged,theresultsofcalculatedordetermi

3、nedwhetherproduceinfluencethatcannotbeignored.c．Ifthisinfluencecannotbeignored,howtoproofread.●一般，如果测量的目的是为了说明化学反应速率或反应能力等，就应该报出被测物质的活度而不是浓度。●如果为了确定某物质的晶位，矿产的含量等，则应报出浓度，或从浓度转换为物质的量。例例如，为了考察某重金属离子对水生生物的影响，该金属离子的化验结果应该以活度报出；如果欲从水中提取这些金属,则应报出浓度。分析化学所涉及的关于溶液离子强度的改变是大

4、幅度的，从无限稀释到浓盐体系，在这一幅度范围内，离子的性质改变很大。在实际工作中，应在标定及相应的测定过程中尽量采用相近的溶液条件，从而克服由于离子强度的改变对测量结果准确度和精密度的影响。(1)活度的概念(conceptionofactivity)在电解质溶液中，为了反映离子间相互牵制作用的强弱而引入活度(常用符号α表示)和活度系数(常用符号γ表示).活度与活度系数的关系是：α＝γi.c●活度(activity)、活度系数(activitycoefficient)（是无量纲的量），式中c代表离子i的浓度(concent

5、ration)，为质量摩尔浓度(massmolarconcentration)，单位为mo1.L-1。●比例系数γi称为离子i的活度系数，用它来表达实际溶液和理想溶液之间偏差小。一般，γ<1，表示电解质溶液中离子间相互牵制作用的大小。对强电解质溶液，当溶液浓度极稀时，γ=1,即：α＝c(2)活度系数的计算(calculationofactivitycoefficient)●既然活度系数是反映离子在溶液中所受相互牵制作用的大小，所以它必定与溶液中所有离子的浓度c和离子电荷Z有关。综合考虑这两个因素的影响，用离子强度(ion

6、icstrength)I来表示:当离子强度较小时，活度系数可按Debye-Huckel极限公式计算：●溶液的离子强度I等于溶液中各种离子的浓度ci与其电荷数Zi平方的乘积之和的一半，表示为：★离子浓度c越大，所带电荷Z越高，溶液的离子强度I就越大，活度系数γ值越小，离子间相互牵制作用就越强，离子活度α就越小，强电解质的表观解离度也就越小。不同电荷离子的活度系数γ与离子强度的关系见表4-1。●由表可见，溶液的离子强度I愈小，活度系数γ愈接近1。因此对于稀溶液、弱电解质和难溶强电解质，由于溶液中离子的实际浓度都很小，活度系数

7、接近于1，直接用浓度进行计算不会引起大的误差。但对于浓度较大的溶液，其影响较大。4.1.2酸碱反应的平衡常数（解离平衡）对于酸碱的定义，分析化学中广泛使用的是1923年丹麦化学家布朗斯特德(J.N.Bronsted)提出的质子理论。●酸(acid)：溶液中凡能给出质子的物质。●碱(base)：溶液中凡能接受质子的物质。●质子酸给出质子变为相应的质子碱，质子碱接受质子后成为相应的质子酸。HB+H2OB-+H3O+酸共轭碱水合氢离子acidconjugatebasehydroniumion酸碱反应的实质共轭酸碱对(Conju

8、gateacid-basepairs)酸碱半反应:酸给出质子和碱接受质子的反应醋酸(Aceticacid)在水中的离解：半反应1HAc（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）共轭酸碱对(Conjugatepais)续NH4C