第5单元 酸碱滴定法.pptVIP

第五章 酸碱滴定法 1 概述 2 分布系数δ的计算 3 质子条件与pH的计算 4 酸碱缓冲溶液 5 酸碱指示剂 6 酸碱滴定基本原理 7 终点误差 8 酸碱滴定法的应用 一. 酸碱平衡的研究手段 代数法 理论性强，适应广泛，但比较繁琐、冗长，计算复杂，直观性差，在本章中使用较多 图解法 “数”与“形”结合，直观、方便 计算机方法 可以更好的解决“数”与“形”结合 二. 浓度、活度和活度系数 浓度 和 活度 浓度c与活度a的关系 （极稀强电解质溶液和中性分子 r =1，则a=c） AB型电解质稀溶液（0.1mol·L-1） 德拜－休克尔（Debye-Hückel）公式计算 例：计算0.10mol·L-1HCl溶液中H+的活度是多少？ 解： 三. BrΦnsted质子理论 酸：凡是能给出质子（H+）的物质 碱：凡是能接受质子（H+）的物质 共轭酸碱对: 酸 = 碱 + H+ 无“盐”的概念；Lewis电子（广义酸碱）理论 共轭酸碱间通过1个质子的转移而相互转化 酸碱反应：质子的转移（得失） HAc的离解——本质是一种酸碱反应 NH3的离解——本质是一种酸碱反应 在水分子之间产生的质子转移反应 四. 酸碱反应的平衡常数（解离常数） 弱酸、弱碱的解离常数 共轭酸碱对Ka、Kb的关系 多元酸碱Ka、Kb的对应关系 ? 以H3A为例： Ka、Kb与酸碱强弱的关系 五. 活度常数与浓度常数的关系 以弱酸HA为例： HA H+ + A- 六. 其它平衡关系 基本概念 酸的浓度（分析浓度）：单位体积溶液中所含某种酸的物质的 量包括已离解的和未离解的酸的总浓 度用c表示 HA H++A- CHA= [HA]+[A-] 1、物料平衡（Material balance equation，MBE） 例：写出含有2×10-3mol·L-1Cu(NO3)2和0.2mol·L-1NH3 的混合溶液的MBE？ 2、电荷平衡（Charge balance equation，CBE） 2 分布分数? 的计算 一元酸 总浓度为c的HA溶液中有HA和A-两型体 例：pH=5.00时，HAc和Ac-的分布分数? 二元酸（参见教材117页） 总浓度为c的H2A溶液中有H2A、HA-、A2-三种型体，则 n元酸 例:计算pH=5.00时, 0.10mol·L-1草酸溶液中C2O42-的浓度? 解： 3 pH计算 步骤: 全面考虑、分清主次、合理取舍、近似计算 强酸(强碱)溶液 先写出质子条件(HCl) ： [H+] = c + [OH-] = c + KW /[H+] 2、一元弱酸（弱碱）溶液 质子条件（弱酸HA）：[H+] = [A-] + [OH-] 式(1)中，若Ka[HA]?10Kw，Kw可忽略 若平衡时[H+]c，则c-[H+] ? c，由式(4)得： 例1 计算0.010 mol·L-1HAc溶液的pH？ 例3 计算1.0×10-4 mol·L-1 HCN溶液的pH？ 例5 计算1.0×10-4 mol·L-1NaCN溶液的pH？ 3、二元弱酸（碱）溶液 二元酸H2B质子条件： 式(1)中: 若Ka1[H2B]?10Kw，Kw可忽略，用Ka1[H2B] ? Ka1c ?10Kw 来初步判断, 即: 当Ka1c ?10Kw时，Kw忽略；又若 若 三元及以上弱酸（碱）溶液；两性物质溶液；混合酸（碱）溶液……处理方式类同，参阅教材或其它参考书 4 酸碱缓冲溶液 缓冲作用：向溶液中加入少量的酸或碱、由于化学反应产生少 量的酸或碱，或将溶液稍加稀释，溶液的酸度都能基本保持不 变，这种作用称为缓冲作用。具有缓冲作用的溶液为缓冲溶液 缓冲溶液的pH计算 如 HA-NaA 作用原理: 以 HA-A- 为例： 加入少量酸、碱时，平衡移动,[H+]基本不变 适当稀释, CA-/CHA不变, pH不变. 缓冲溶液pH的计算 例: 计算0.10mol·L-1NH4Cl和0.20mol·L-1NH3缓冲溶液 的pH？ 解：Kb=1.8×10-5