第三章酸碱平衡及滴定.ppt

第三章 酸碱平衡及滴定 提纲: 一、酸碱质子理论 二、弱电解质的离解平衡及平衡移动 三、水溶液中酸度计算 四、缓冲溶液 五、滴定曲线和指示剂选择 六、酸碱滴定法应用 凡能给出质子的分子或离子称为酸 凡能接受质子的分子或离子称为碱 共轭关系 根据质子理论，酸碱反应的实质是两个共轭酸碱对之间的质子转移反应。 任何一个酸碱反应都是由较强酸和较强碱反应生成较弱的酸和碱。 Ka? 和Kb?定义 一元弱酸（HA） HA(aq)+H2O(l)?A-(aq)+H3O+(aq) 离解平衡常数： 一元弱碱（A-） A- (aq)+H2O(l)? HA (aq)+OH- (aq) 离解平衡常数： 离解常数意义：水溶液中，酸碱的强弱用其离解常数Ka? 和Kb?衡量, Ka? 和Kb?越大，表示弱酸弱碱的电离程度越大，溶液的酸、碱性越强 离解度a 注：离解平衡常数只与弱电解质的本性及温度有关，与浓度无关； 而a与浓度有关，浓度越小离解度越大 在一共轭酸碱对中, 酸的酸性越强，其共轭碱的碱性就越弱；反之，酸越弱，其共轭碱就越强。 同离子效应：在弱电解质溶液中加入一种含有相同离子的强电解质，使弱电解质电离平衡向左移动，从而降低弱电解质电离度的现象叫做同离子效应 盐效应（异离子效应） ：由于强电解质的加入增加了溶液中的离子浓度，使溶液中离子间的相互牵制作用增强，离子结合为分子的机会减小，即分子化速度降低，因而电离度增加 注：同离子效应存在的同时，也存在盐效应，但盐效应很弱，一般计算中可忽略 在氨水溶液中分别加入HCl、NH4Cl、NaCl、NaOH、H2O对氨水电离平衡有何影响？α，pH有何变化？ 解: NH3·H2O ? NH4++OH- α pH 　　HCl NH4Cl NaCl NaOH H2O 介质酸度的影响 一元弱酸 HA(aq) ?A-(aq)+H+(aq) 当pH=pKaθ时，[HA]=[A-]，即共轭酸碱浓度相等； 当pH＜pKaθ时，[HA] ＞[A-]，主要以HA存在 当pH ＞pKaθ时，[HA] ＜[A-]，主要以A-存在 二元弱酸 H2A(aq) ?HA-(aq)+H+(aq) HA-(aq) ?A2-(aq)+H+(aq) 当pH=pKa1θ时，[H2A]=[HA-];若同时pKa1θ ? pKa2θ，则[HA-]?[A2-]，此时[H2A]=[HA-]≈50%，[A2-]≈0 当pH= pKa2θ时，[HA-]=[A2-];若同时pKa1θ? pKa2θ，则[H2A] ? [HA-]，此时 [HA-]=[A2-]≈50%，[H2A]≈0 当pH=1/2（pKa1θ+ pKa2θ）时， [HA-]浓度最大；若pKa1θ? pKa2θ，则[H2A] = [A2-] ≈0; [HA-]≈100% 多元弱酸HnA pH＜1/2(pKa1θ +pKa2θ)，主要以HnA和Hn-1A-两种物质存在 1/2(pKa1θ +pKa2θ) ＜pH＜1/2(pKa2θ +pKa3θ)，主要以Hn-1A-和Hn-2A2-两种物质存在 三、水溶液中酸度计算 1、处理酸碱平衡的方法： 物料平衡式（MBE）：化学平衡体系中，某一组分的分析浓度等于该组分各种存在形式平衡浓度的总和。 例：浓度为C的Na2CO3的MBE为： 　　　C=[CO32-]+[HCO3-]+[H2CO3 ] 　　　2C=[Na+] 质子条件式（PBE）：酸碱平衡中，酸失去质子总数必等于碱得质子总数。 书写方法：①确定零水准：即溶液中大量存在并参与质子转移的物质作为计算得失质子数的基准。 ②写出所有得失质子的情况（得质子后的产物写一边，失质子后的产物写一边） ③以得失质子后的产物的平衡浓度来表示得失质子数，据得失质子数相等写出等式。（注：若质子转移大于２mol，必须在得失质子后的产物平衡浓度前乘以相应系数） 例：写出下列化合物水溶液的质子条件式 (1) H3PO4 (2) Na2S (3) NH4H2PO4 解　（１）零水准 H3PO4 H2O 　失质子情况 H3PO4→H++ H2PO4-