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第五章 酸碱滴定法 Acid-Base Titration 第一节 酸碱质子理论 一、酸碱质子理论 1923年, 布郎斯特 Br?nsted , 劳莱 Lowrey + 酸: 凡是能给出质子 H 的分子或离子 如: HCl, NH +, H PO – 4 2 4 + 碱: 凡是能接受质子 H 的分子或离子 如: NH , HPO 2– , CO 2– , OH－ 3 4 3 共轭酸碱 酸 H+ + 碱 + + NH 4 H +NH 3 + - HCl H +Cl + - H CO H +HCO 2 3 3 两性物质 - + 2- HCO H +CO 3 3 - + 2- 2- + 3- H PO H +HPO HPO H +PO 2 4 4 4 4 2- H 2 CO3 CO3 是否是共轭酸碱对 ?酸碱可以是阳离子，阴离子，也可以是中性分子。 ?因质子得失而互相转变的每一对酸碱，称为共轭 酸碱对。 特点：1 具有共轭性 2 具有相对性 3 具有广泛性 二、溶剂合质子的概念 HA + H O H O+ + A- 2 3 HA + SH SH + + A- 2 例: HAc + H O H O+ + Ac- 2 3 水合质子 例: HClO + HAc H Ac+ + ClO - 4 2 4 醋酸合质子 三.溶剂的质子自递反应 H O + H O H O+ + OH- 2 2 3 2SH SH2+ + S- 平衡常数Ks 溶剂的质子自递常数 + - -14 Ks＝K ＝[H O ][OH ] ＝1.0×10 w 3 pH + pOH ＝14 四、酸碱反应的实质 质子的转移 ? 醋酸在水中的离解： 半反应1 HAc （酸1 ） Ac- （碱1 ）+ H+ 半反应2 H+ + H O （碱2 ） H O+ （酸2 ） 2 3 HAc （酸1 ）+ H O （碱2 ） H O+ （酸2 ）+ Ac- （碱1 ） 3 2 共轭酸碱对 ? 氨在水中的离解： + 半反应1 NH3 （碱1 ）+ H+ NH4 （酸1 ） 半反应2 H O （酸2 ） OH- （碱2 ）+ H+ 2 NH （碱1 ）+ H O （酸2 ） OH- （碱2 ）+ NH + （酸1 ） 3 2 4 共轭酸碱对 ? NH CL的水解 相当于NH +弱酸的离解 4 4 NH + + H O H O+ + NH 4 2 3 3 共轭酸碱对 ? NaAc的水解 （相当于Ac －弱碱的离解 ） Ac- + H O OH- + HAc 2 共轭酸碱对 ? 醋酸与氨在水溶液中的中和反应 HAc + NH NH + + Ac- 3 4 共轭酸碱对 小结 !!! ?酸碱半反应不可能单独发生 ?酸碱反应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 五、酸碱强度 HA + H O H O+ + A- 2 3 H O+ A - ? 3 ?? ? K a HA ? ? - - A + H O OH + HA 2 - ? ? ?OH ? HA K b - A ? ? 讨论： ? 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 Ka ?Kb Kw Ka ?Kb Ks 某酸酸性愈强,其共轭碱碱性越弱 某碱碱性愈强,其共轭酸酸性越弱 强酸 HClO4 很弱碱 ClO4- HCl Cl- 弱酸 NH4+ 稍强碱NH3 HS- 强碱S2- ?例1. 已知NH K 1.8 ×10-5 3 b ? 求NH4+ 的Ka ? -14 Kw 1.0 ?10 -10 Ka 5.6 ?10 -5 Kb 1.8?10 例 已知H PO 的Ka 7.5 ×10-3 ， 3 4 1 Ka 6.3 ×10-8, Ka 4.4 ×10-13，分别求 2 3 PO 3-，HPO 2-，H PO - 的K ，K ，K 4 4 2 4 b1 b2 b3 H PO H PO - + H+ 3 4 2 4 K K a1 b3 H PO - HPO 2- + H+ 2 4 4 K K a2 b2 HPO 2- PO 3- + H+ 4 4 K K a3 b1 六、酸的浓度和酸度 1、分析浓度和平衡浓度： 平衡浓度：溶液体系达平衡后，某一型体 的浓度 分析浓度：溶液体系达平衡后，各组型体 的平衡浓度之和 例：醋酸溶液中 - C [HAc] + [Ac ] 2、强酸强碱溶液pH值的计算 （1）强酸 （Ca ）