[理学]第五章 酸碱滴定法.ppt

第五章 酸碱滴定法 本章基本要求 1 理解酸碱反应的实质及酸碱对的共轭关系。 2 掌握酸碱平衡体系中，弱酸（碱）各型体分布分数的计算。 3 理解物料平衡、电荷平衡和质子条件的含义，掌握质子条件的书写方法。 4 掌握各类酸碱溶液中pH值计算的最简式。了解各类酸碱溶液中pH值计算的精确式。 5 理解缓冲容量和缓冲范围的意义。 6 掌握酸碱滴定中化学计量点和滴定突跃pH值的计算方法，理解影响滴定突跃范围大小的因素及指示剂的选择原则。 7 掌握直接滴定与分步滴定的条件。 8 掌握酸碱滴定法的基本应用。 复习 一 、酸碱理论包括三种： 1、电离理论：酸 — 能电离出H+的物质， 碱 —能 电离出OH-的物质； 2、电子理论：酸 — 凡能接受电子的物质，碱 — 凡能给出电子的物质； 3、质子理论：酸 — 凡能给出质子的物质，碱 — 凡能接受质子的物质。 二、 酸碱滴定法是基于酸碱反应的滴定分析方法,它的理论基础是酸碱平衡理论,本章采用酸碱质子理论处理有关平衡问题,以便将水溶液和非水溶液中的酸碱平衡统一起来。但它的缺点是不适合于无质子存在的酸碱体系。 酸碱平衡研究的内容 1、由组分的浓度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δ与pH的关系。 3、测出了某些形式的浓度，且已知组分的浓度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。 酸碱平衡的研究手段 1、代数法：代数法应用最为广泛。代数法是最常用的，是教科书中主要介绍的方法。它的理论性强，适用广泛是其它各种方法的基础。但代数法比较繁琐、冗长，计算过程复杂，有时甚至无求解，再者，它的直观性差，不易用来讨论离子酸碱的全貌，这是它在教学中不利的一面。在酸碱平衡中应用最为广泛。如，pH值、分布系数、副反应系数、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。 2、图解法：它是代数法的表述形式，图解法是应大力提倡和推广的方法，数和形的结合历来是数理科学领会复杂概念和解决深奥问题的常规手段。3、计算机方法：计算机可以把我们从烦琐的计算中解放出来，并且它特别适合把公式转换为图形，有利于数和形的结合。随着计算机的普及和提高，这一方法肯定会成为分析化学各种计算的主要方法。不过，由于条件的限制，本教材还是以代数法和图解法作为主要内容。 §5.1 溶液中的酸碱反应与平衡 一 、溶液中的酸碱反应与平衡常数 1 、酸碱的定义 酸：凡能给出质子(H+)的物质称为酸，如HCl、HAc、 NH4+ 等。 碱：凡能接受质子(H+)的物质称为碱，如NaOH、NH3、Ac- 等。 两性物质：既能给出又能接受质子的物质称两性物质，如HCO3-、NH4AC，氨基酸等 2、 酸碱半反应和共轭酸碱对 酸HA给出质子后转变成它的共轭碱A-，A-得到质子后转变成它的共轭酸HA。酸与其共轭碱的这种相互依存的关系称酸碱半反应。HA与A-构成共轭酸碱对HA - A- 。 酸碱半反应 强调：由于质子(H+)的半径特别小，电荷密度很高，使得游离质子在水溶液中很难单独存在，或者只能瞬时出现，因此，酸碱半反应只是一种概念的描述，实际上在溶液中不能单独存在。 3、酸碱反应的实质 酸碱反应举例 NH4Cl的水解 (强酸与弱碱中和反应的逆反应) NaAc的水解（强碱与弱酸反应的逆反应） 小 结： 1、酸碱可以是阳离子，阴离子，也可以是中性分子。有酸才有碱，有碱必有酸，酸中有碱，碱可变酸。 2、酸碱半反应不可能单独发生 3、酸碱反应是两对共轭酸碱对共同作用的结果 4、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 4 、酸碱反应的平衡常数 HA + H2O A- + H3O+ A + H2O HA + OH- （2）、水的质子自递反应 强调：共轭酸碱对(HA-A)的Ka与Kb的关系 （3）、多元酸碱的解离反应 pKb1 + pKa3 = 14.00 pKb2 + pKa2 = 14.00 pKb3 + pKa1= 14.00 (4) 、 酸碱中和反应(滴定反应) 5、酸碱的强弱 酸碱的强弱定量地用酸碱的离解常数Ka、Kb的大小来表示。Ka越大，酸越强，Kb越大，碱越强，反之相反。 注意： （1） 酸越强，其共轭碱就越弱；酸越弱，其共轭碱就越强。 （2） H3O＋是水溶液中能够存在的最强的酸 （3） OH－是水溶液中能够存在的最强的碱 实例 1、根据酸碱质子理论，正确的说法是 ( A B D )