定量化学分析第二版课件教学课件 ppt 作者 黄一石 乔子荣 主编第三章 酸碱滴定法.ppt

第三章 酸碱滴定法 第一节 概述 问题 如何确定酸（碱）溶液中酸（碱）浓度和酸度？酸碱反应的实质是什么？什么是酸碱缓冲溶液？如何衡量酸碱缓冲溶液的缓冲能力？在实际应用中，应如何选择合适的缓冲溶液？ 一、酸碱溶液的酸度和酸（碱）浓度 1.酸碱质子理论 （1）酸碱定义：凡是能给出质子（H+）的物质就是酸；凡是能接受质子的物质就是碱。 HAc ? Ac- + H+ NH4+ ? NH3 + H+ 酸 ? 共轭碱 + 质子 HAc是Ac-的共轭酸，Ac-是HAc的共轭碱，HAc和Ac-是一对共轭酸碱对。同样NH4+和NH3也是一对共轭酸碱对 一、酸碱溶液的酸度和酸（碱）浓度1. 酸碱质子理论 （2）酸（碱）在水中的离解平衡 例: HAc在水中的离解反应 半反应1: HAc ? Ac- + H+ 半反应2: H+ + H2O ? H3O+ 总反应: HAc + H2O ? Ac- + H3O+ 简写为: HAc ? Ac- + H+ 所以HAc在水中表现出酸性 一、酸碱溶液的酸度和酸（碱）浓度2．酸碱离解常数 （1）水的质子自递作用 H2O（碱1）+H2O（酸2）? H3O+（酸1）+OH-（碱2） 反应的平衡常数 Kw=[H+][OH-] ↑ 水的离子积 Kw=10-14（25℃时） ；pKw =14 一、酸碱溶液的酸度和酸（碱）浓度2．酸碱离解常数 （2）酸碱离解常数 酸碱在水溶液中的离解反应进行的程度可用Ka，Kb衡量。 HA ? A- + H+ A-+H2O?HA+OH- Ka为酸离解常数；Kb为碱离解常数 Ka、 Kb是衡量碱强弱的尺度，其值越大，酸碱性越强。 共轭酸碱对的Ka、Kb值之间满足 KaKb= [H3O+][OH-]=Kw 　　 pKa+pKb=pKw 一、酸碱溶液的酸度和酸（碱）浓度 2．酸碱离解常数 （3）酸碱反应实质—质子传递 强酸强碱反应： H++OH- ＝ H2O Kt＝1/Kw 强碱与弱酸的反应 　 HA+OH- →A-+H2O Kt＝Ka(HA) /Kw 强酸与弱碱的反应 A-+H+ → HA Kt＝Kb(A-) /Kw 一、酸碱溶液的酸度和酸（碱）浓度 3．浓度、活度与离子强度 （1）活度：离子在化学反应中起作用的有效浓度，以 表示 （2）活度与浓度关系： 离子的活度系数 ：与溶液中各种离子的总浓度和离子所带的电荷数有关 （3）离子强度 ：是综合考虑了溶液中各种离子的浓度与其电荷数的物理量，用 表示I 。 一、酸碱溶液的酸度和酸（碱）浓度 4．酸度与酸的浓度 酸度：是指溶液中H+的浓度或活度， 常用pH表示； 酸的浓度：是指单位体积溶液中所含某种酸的物质的量（mol），包括未解离的与已解离的酸的浓度。 二、酸碱水溶液中H+浓度计算 1. 酸碱溶液常见几种类型 (1)强酸、强碱 如HCl、NaOH (2)一元弱酸碱 HA 如HAc、NH3·H2O 多元弱酸碱 H2A, H3A 如H2CO3、H3PO3 (3)两性物质 HA- 如HCO3-、H2PO32-等 (4)共轭酸碱:HA+A- 如HAc-Ac-、NH4-NH3 (5)混合酸碱:强+弱，弱+弱 二、酸碱水溶液中H+浓度计算（续） 2.不同类型酸碱溶液中H+浓度计算 （1）不同类型的酸碱溶液中H+浓度可根据共轭酸碱对之间质子转移的平衡关系来推导出计算溶液中[H+]的公式. （2）在运算过程中，根据具体情况（如离解常数Ka或Kb和浓度大小）进行合理的近似处理，得到计算[H+]的近似式与最简式。 下表列出了各类酸碱水溶液[H+]的计算式及其在允许有5%误差范围内的使用条件 。请查阅教材p54 三、酸碱缓冲溶液 凡能抵御因加少量酸或碱及因受到稀释而造成pH显著改变的溶液叫做缓冲溶液。 缓冲溶液多数为含有一定浓度的“共轭酸