K101 分析化学 W3202一元酸碱的滴定 WB06 酸碱滴定法.doc

第五章 酸碱滴定法 教学目标 ·酸碱滴定法（Acid-base Titration）是以酸碱反应为基础的定量分析方法。 ·酸碱平衡是4大化学平衡的基础。 ·学习酸碱平衡的原理并掌握处理酸碱平衡的基本方法。 ·学习酸碱滴定法的原理及其应用，并为学习后续的滴定分析方法打下基础。 知识点 1．酸碱质子理论；酸、碱及其强度的判断；两性物质的判断；共轭酸碱对Ka与Kb的换算关系；浓度常数、活度常数和混合常数；离子强度、活度系数和离子活度的计算。 2．分析浓度与平衡浓度的区别；酸（碱）的浓度与酸（碱）度的区别；处理水溶液中酸碱平衡的方法；物料平衡、电荷平衡和质子平衡及其平衡方程式的写法。 3．酸度对弱酸（碱）各型体分布的影响；主要型体的判断；有关各型体分布分数和平衡浓度的计算。 4．酸碱水溶液[强酸（碱），一元（多元）弱酸（碱），两性物质]pH的计算。计算公式一般分为精确式、近似式和最简式三类，注意简化的相应条件及其意义。其中一元弱酸（碱）的有关计算是基础。 5．缓冲溶液及其pH的计算 （1）控制酸度用的缓冲溶液：一般先采用最简式进行计算， ，比较是否有cA- 、cHA＞20[H+]、20[OH－]的关系存在，从而判断使用最简式是否合理，否则应根据具体情况（pH＜6或pH＞8＝采用近似式计算。 （2）缓冲容量β的定义；影响β的因素（cHA+cA-与cHA/cA-）；β值最大发生在pH=pKa处，此时cHA/cA- =1∶1。缓冲范围pH=pKa±1（cHA/cA- =10/1～1/10）；缓冲溶液的配制与选择；常用缓冲溶液。 （3）标准缓冲溶液及其pH的计算，必须考虑离子强度的影响。（难点） 6．酸碱指示剂的变色原理；变色范围和理论变色点；选择指示剂的原则；常用酸碱指示剂。 7．酸碱滴定法的原理（重点） （1）滴定反应平衡常数Kt值的大小说明了该反应的完全程度。在浓度一定时，反应的完全程度越高，滴定突跃愈大。 （2）强酸（碱）与一元弱酸（碱）的滴定（滴定剂为强碱或强酸）： （i）直接准确滴定一元弱酸（碱）的可行性判据：ΔpH=±0.2，|Et|≤0.1%，cspKa(Kb)≥10-8； （ii）滴定曲线4个阶段pH的计算，特别是pHsp和滴定突跃范围（相对误差-0.1%～+0.1%）pH的计算； （iii）影响滴定突跃大小的因素[强酸（碱）与浓度c有关；一元弱酸（碱）与c和Ka(Kb)的大小有关]； （iv）指示剂的正确选择：使pHep与pHsp尽可能接近，且在终点变色敏锐； （v）终点误差的计算。 （3）多元弱酸（碱）分步滴定的可行性条件：ΔpH=±0.2，|Et|≤0.3%， ≥105 [先判断是否有cspKai(Kbi)≥10－8 ]；相应pHsp的计算；指示剂的选择。 （4）不同类型滴定曲线的比较；所采用的指示剂的比较。 8．酸碱滴定法的应用：测定的原理和计算。 教学重点、难点 ·一元弱酸弱碱的滴定原理（重点）。 ·标准缓冲溶液pH的计算（难点）。 第一节 酸碱质子理论 教学目标 对无机化学中已讲述过的酸碱质子理论有关内容简要复习。 知识点 ·基本概念； ·酸碱反应平衡常数的表示方法； ·酸碱的强度，共轭酸碱对(Conjugate Acid-base Pair) Ka与Kb的关系（重点）。 一、基本概念 ·酸碱半反应 HA（酸） H++A－（碱） 共轭酸碱对 ·酸碱的广义性 它们可以是中性分子，也可以是阳离子或阴离子。 ·酸碱的相对性 H2PO4－（酸） H++HPO42－（碱） HPO42－（酸） H++PO43－（碱） ·两性物质(Amphoteric Substance) 多元酸的酸式盐（如HPO42－），弱酸弱碱形成的盐（如NH4Ac），水和氨基酸（NH2 ·盐的水解反应实质是酸碱反应。 二、酸碱反应的平衡常数 1．活度常数(Activity Constant) ·弱酸的解离 HA+H2O H3O++A－ Ka= 活度常数 逆反应 强酸与弱碱的中和反应 ·弱碱的解离 B+H2O HB++OH－ Kb= 逆反应 强碱与弱酸的中和反应 ·水的解离 H2O+H2O H3O++OH－ Kw= 逆反应 强酸与强碱的中和反应 =1.0×10－14（25℃ ·活度常数即热力学常数（I=0），仅随溶液温度而变化。 2．浓度常数（Concentrati