水分析-高英 第二章 酸碱滴定法(2.1~2.2).ppt

第一节 酸碱理论第二节 酸碱平衡中有关组分浓度的计算 第三节 酸碱指示剂 第四节 酸碱滴定的基本原理 第五节 酸碱滴定的终点误差 第六节 水中的碱度和酸度缓冲溶液  一、酸碱定义 (一)、 阿累纽斯电离理论(Arrhenius acid-base concept) 1887年瑞典科学家提出了Arrhenius电离理论。 3-1-1酸碱的电离理论 3-1-1酸碱的电离理论 3-1-1酸碱的电离理论 二、酸碱反应 实质：两个共轭酸碱对之间的质子传递反应。 HCl + NH3 = Cl- + NH4+ 酸1 碱2 碱1 酸2 三、溶剂的质子自递反应 H2O + H2O = OH- + H3O+ Kw=1.0×10-14 PKw=14.00 C2H5OH + C2H5OH = C2H5O- + C2H5OH2+ Ks=7.9×10-20 PKs=19.10 HAc + HAc = Ac- + H2Ac+ PKs=14.45 质子溶剂：可作为酸和碱的溶剂。 四、水溶液中的酸碱强度 酸性:[H+][OH-] [H+]10-7 中性:[H+]=[OH-] [H+]=10-7 碱性:[H+][OH-] [H+]10-7 pH=-lg[H+] pOH= -lg[OH-] pH+ pOH =pKw=14.00 酸的强度取决于它给出质子能力。 碱的强度取决于它接受质子能力。 电离常数：弱酸弱碱在溶液中部分电离，其平衡常数为电离常数。 对弱酸HA有： HA+H2O ?H3O++A- Ka= [H3O+][A-]/[HA] 电离常数与弱电解质的浓度无关。 五、共轭酸碱对Ka和Kb的关系 一元弱酸HA 在水溶液中的离解为: HA+H2O ?H3O++A- HA的共轭碱A-在水溶液中的离解为: A-+H2O ?HA+OH- 故: pKa+pKb=pKw, 25℃时 pKw=14.00 六、溶剂的拉平效应和区分效应 溶剂的拉平效应和区分效应 一些酸碱在某些溶剂中表现出强酸性或强碱性而在另一些溶剂中表现出明显的差异性。如HAc、 HCl 在水溶液中 HCl + H2O = Cl- + H3O+ 强酸 HAc + H2O = Ac- + H3O+ 弱酸 在液氨中 HCl + NH3 = Cl- + NH4+ 强酸 HAc + NH3 = Ac- + NH4+ 强酸 拉平效应：将不同的酸（或碱）拉平到强度相等水平的效应。具拉平效应的溶剂称拉平溶剂； 水是HCl、H2SO4、HNO3、HClO4拉平溶剂 区分效应：能够区分酸（或碱）的强弱的效应。具区分效应的溶剂称区分溶剂； 醋酸是HCl、H2SO4、HNO3、HClO4区分溶剂 HClO4 + HAc = ClO4- + H2Ac+ Ka=1.58×10-6 H2SO4 + HAc = HSO4- + H2Ac+ Ka=6.3×10-9 HCl + HAc = Cl- + H2Ac+ Ka=1.58×10-9 HNO3 + HAc = NO3- + H2Ac+ Ka=4.0×10-10 第二节 酸碱平衡中有关组分浓度的计算一. 酸碱组分分布 一元酸的分布分数 多元酸的分布分数 二元酸的分布分数图 一元弱碱的分布分数 例：计算pH=5.00时, 0.10mol/L-1 草酸溶液中C2O4 2-的浓度。 解: 分清两个概念 质子平衡式 Proton Balance Equation PBE 在平衡状态，体系中得失质子的物质的量相等的数学表达式 （1）找出参考水准 reference proton levels, 或零水准， zero