4第五章酸碱滴定法1.ppt

第5章 酸碱平衡和酸碱滴定法Acid-base equilibrium Acid-base titration （1）活度、活度系数，平衡常数。 （2）物料平衡、电荷平衡、质子条件，分布分数。 （3）溶液pH的计算。 （4）缓冲溶液的计算。 （5）酸碱指示剂，滴定曲线。 （6） 终点误差。 本章主要内容 5.1.1 活度、活度系数 1.离子的活度α: 离子在化学反应中起作用的有效浓度。 α = ? iC 2.离子的活度系数? i：衡量实际溶液对理想溶液的偏离程度。 离子强度： I较小时: I—离子强度 B---0.00328 德拜－休克尔公式: ⑴AB⑵稀溶液(0.1mol·L-1） 离子体积参数 表3 P385 一价 二价 三价 四价 400 500 500 600 活度系数 Zi 电荷 如果查不到，应用简单规则： p110 P110 5-3 P110 5-4 注意： 使用公式5-4计算I时，只考虑溶液中的强电解质，弱电解质不计算。例如，某混合溶液中含有0.1mol·L－１的KNO3和0.01 mol·L－１的HAc,求此溶液离子强度？ I= (0.1×12+0.1×12) = 0.1 (HAc是弱电解质，不考虑) 获得活度系数的几种方法 1．计算： P111例2　结论：同样的离子强度对高价离子影响大。 2．部分活度系数可查表：P111例1, 可查表P385附录表４。 3. 中性分子活度系数＝１此时　ai=ci 5.1.2 酸碱反应的平衡常数 质子酸碱理论中酸与碱的定义： 凡能给出质子的物质是酸， 酸失去1个质子后转化成它的共轭碱； 凡是能接受质子的物质是碱， 碱得到1个 质子后转化成它的共轭酸， 如HAc和Ac- 为共轭酸碱对。 既能给出质子，又可得到质子的物质为两性物质， 如H2O、HCO3-为两性物质。 Ka、Kb值: P319表2 1 酸碱解离常数 ① 弱酸HA HA + H2O = H3O+ + A- Ka = Ka越大 酸性越大 ②弱碱Ａ　A-＋H2O＝HA+OH- Kb= Kb越大碱性越大 ２水的质子自递反应及平衡常数　 H2O +H2O=H3O+ +OH-　　Kw = a(H3O+)·a(OH-) ＝1.00×10-14 (25℃) 水的质子自递常数　水的活度积 ３共轭酸碱对HA－A之间的关系 　　　ＨＡ酸性越大Ａ碱性越小　 Ka·Kb＝ ＝a(H3O+)·a(OH-)＝Kw × Pka+pKb=pKw=14 例题：p113例3 1. 酸碱反应的平衡常数Kt 强碱滴定某弱酸HA: HA+OH- =A-+H2O 强碱滴定强酸： H+ + OH- = H2O 强酸滴定某弱碱B- : H++B- =HB 滴定反应实质是酸碱中和反应，反应平衡常数用Kt表示，实质是酸碱解离反应的逆反应 一般没有弱酸滴定弱碱之间的滴定。 2.浓度常数、活度常数 活度常数，不受I影响 ---浓度常数,受I影响 与 的转化关系: 注意：查表得到的是活度常数Ka，一般作题时忽略离子强度影响，那么就可以用Ka代替Kac，如题中特别强调考虑离子强度，则需要应用公式转换。 Ka表见p383表2 p113 3 物料平衡、电荷平衡和质子条件 p114 物料平衡方程，简称物料平衡 ( MBE) ---material balance equation 定义：在一个化学平衡体系中，某一给定物质的总浓度，等于各存在型体平衡浓度之和。 例 1. 浓度为c (mol/L) HAc溶液物料平衡为: [HAc] + [Ac－] = C 例 2. 浓度为c (mol·L-1)的Na2SO3溶液的物料平衡为: [Na+]=2C; [H2SO3] + [ HSO3－] + [ SO32－]=C 5.1.3 溶液中三大平衡 例3 写出含有2×10-3mol·L-1Cu(NO3)2和0.2mol·L-1NH3的混合溶液的MBE？ 解：[NO3-] =2×2×10-3 =4× 10-3 mol·L-1 2. 电荷平衡方程，简称电荷平衡(CBE) P114--- Charge balance equati