第2章 酸碱平衡和酸碱滴定.ppt

第二章酸碱平衡与酸碱滴定 一： 现代酸碱理论——质子酸碱理论 酸碱共轭关系 二： 活度与浓度、活度系数 在电解质溶液中，由于荷电离子之间以及荷电离子与溶剂之间的相互作用，使得离子在化学反应中表现出的有效浓度与真实浓度之间有差别。离子在化学反应中所表现出的有效浓度称为离子的活度。在有关的化学平衡计算中，严格地讲应用活度而不是浓度。分析化学工作在对物质的量的表征时，关心更多的是浓度。故有必要理解浓度与活度的关系。 三： 酸碱反应的平衡常数 酸的活度常数、浓度常数 2.2 分布分数δ计算 分析浓度与平衡浓度 分析浓度(analytical concentration)：一定体积溶液中含某种物质的量，包括已离解和未离解两部分，也称总浓度，用C表示。 平衡浓度（equilibrium concentration）： 溶解达到平衡时，溶液中存在的各组分的物质的量浓度，用[ ]表示。 酸的浓度与酸度，碱的浓度与碱度 酸的浓度与酸度（acidity）：酸的浓度又叫酸的分析浓度，指单位体积溶液中所含某种酸的物质的量（mol），包括未解离的和已解离的酸的浓度。酸度是指溶液中H+的浓度或活度，常用pH表示。 碱的浓度与碱度（basicity）：碱的浓度又叫碱的分析浓度，指单位体积溶液中所含某种碱的物质的量（mol），包括未解离的和已解离的碱的浓度。碱度是指溶液中OH-的浓度或活度，常用pOH表示。 1. 分布分数δ（distribution coefficient) 溶液中某酸碱组分的平衡浓度占其总浓度的分数，称为分布系数，以?表示。分布分数取决于该酸碱物质的性质和溶液H+浓度，与总浓度无关。 分布分数能定量说明溶液中的各种酸碱组分的分布情况。通过分布分数，可求得溶液中酸碱组分的平衡浓度， 酸度对溶液中酸（或碱）的各种存在形式的分布的影响规律，对掌握反应的条件具有指导意义。 各种存在形式的分布分数的和等于1。 2： 一元酸的分布分数的计算 3： 多元酸（碱）的分布分数 二元酸的分布分数图 2.3 质子条件与pH值的计算 1：物料平衡，电荷平衡，质子条件 1）、物料平衡式 3）、质子平衡式 列出PBE 列出PBE  2：溶液pH值的计算 1）、强酸（强碱）溶液PH值的计算: 以C mol/L HCl溶液为例 PBE： [ H+] = [ Cl-] + [ OH-] 即： [ H+]总 = [H+]HCl + [H+]H2O [ H+] = [ Cl-] + [ OH-] [ H+] = C + Kw/ [ H+] ——（2.1） 整理得： [ H+] 2- C [ H+] – Kw = 0 讨论： 1）当c≥10-6mol/L时， [ H+] = c ； 2）当c≤10-8mol/L时， [ H+] = [ OH-]=10-7; 3）当10-8＜ c＜10-6mol/L时， 求解（2.1）一元二次方程  2）、一元弱酸（碱）溶液 以C mol/L一元弱酸HA溶液为例： PBE：[ H+] = [ A-] + [ OH-] 即： [ H+]总 = [H+]HA + [H+]H2O [ H+] = [ A-] + [ OH-] [ H+] = Ka [HA] / [ H+] + Kw/ [ H+] 整理得一元三次方程 ： [ H+]3 + Ka [ H+]2 – (Kac+Kw) [ H+] – KaKw = 0 此为一元弱酸[ H+] 的精确计算式，难以求解 通常在计算结果误差不大于5%的前提下，根据具体情况近似处理。  由 [ H+] = Ka [HA] / [ H+] + Kw/ [ H+] 得： [ H+] =(Ka [HA] + Kw)1/2 ——（2.2） 1、 Ka [HA] ≒Ka c≥10Kw 时，水的离解不计 1）c/Ka ≥100时，弱酸浓度不太小，电离程度比较弱，离解部分忽略不计，则 [HA] = c - [A-] ≒c [ H+] =(Ka c) 1/2 ——最简式 2）c/Ka ＜100时，弱酸浓度比较小，电离程度不太弱，离解部分不能忽略不计，则 [HA] = c - [A-]= c - [H+] [ H+] = { Ka( c - [H+] )} ? ——近似式1  整理为一元二次方程，求解得[ H+] 。 2、Ka