第二章酸碱滴定法1.pptVIP

第2章 酸碱平衡和酸碱滴定法Acid-base equilibrium Acid-base titration 3 2.1概述 2.1.1 酸碱平衡研究的内容 （1）由投料组分的浓度c和相关平衡常数Ka，求算各种形式的浓度c 或活度a。例如，pH的计算。 （2）从pH和相关的平衡常数Ka，求算分布分数δ。例如，pH从0到14，EDTA由H6Y2+至Y4-，七种形式的分布分数δi与pH的关系。 （3）测出了某些形式的浓度，且已知投料组分的浓度c，则可以测算相关的平衡常数。 （4）缓冲溶液的理论及应用。 （5）酸碱指示剂，滴定曲线和终点误差。 2.1.2 酸碱平衡的研究手段 代数法：基础。应用最广泛。 例pH值的计算、分布分数的计算、副反应系数的计算、缓冲问题、滴定曲线、常数测定、离子强度计算等都主要使用代数法。 图解法：代数法的表述形式。 计算机方法:计算工具,有利于“数”与“形”的结合。 2.1.3浓度、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） 水化离子有效半径 表3 P321 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： 注意： 使用公式2-4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： P32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：P32例1, 也可查表P321附录表４。 3. 中性分子活度系数＝１此时　ai=ci 2.1.4 酸碱反应的平衡常数 布朗斯台德质子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，有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 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 活度常数与温度T有关 ---浓度常数,与T及I有关 与 的转化关系: 推导过程见P34公式2—8 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。 作业： P28（11、12），Ｐ29（22），Ｐ29（20） 其中Ｐ29（20）要求用两种方法作，其中相关反应方程式为： 　　　　　①　As2O3 + 3H2O = 2AsO33－ + 6H+ ② 5 AsO33－ + 2MnO4－ + 6H+ = 5 AsO43－ + 2Mn2+ + 3H2O 2.2 分布分数的计算 (本章重点) 酸的浓度与酸度: 酸的浓度又叫酸的分析浓度，包括未解离的和已解