分析化学—酸碱滴定法 完整ppt课件
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分析化学经典课件酸碱滴定法PPT
1）双色指示剂：甲基橙
Kin
H
In
HIn
变色点pH取决于酸、碱式体浓度的比值，与CHIn无关
2）单色指示剂：酚酞
Kin [In ] a [H ] [HIn] C a
变色点pH取决于C ；C↑ 则pH↓，变色点酸移
✓ 例：50~100ml溶液中加入酚酞 2~3滴，pH=9变色 15~20滴，pH=8变色
➢ 形成的多元共轭酸碱对中最强酸的解离常数 Ka1对应最弱共轭碱的解离常数Kb3
Ka1 Kb3 Ka2 Kb2 Ka3 Kb1 KW 1.0 1014
例：计算HS-的pKb值
解： HS- + H2O
H2S + OH-
pKb2 = pKw －pKa1 = 14.00－7.02 = 6.98
2．温度的影响
T → Kin → 变色范围 ！注意：如加热，须冷却后滴定
3．溶剂的影响
电解质→离子强度→Kin → 变色范围
4．滴定次序
无色→有色，浅色→有色 ✓ 例： 酸滴定碱 → 选甲基橙
碱滴定酸 → 酚酞
➢ 组成
1．指示剂+惰性染料 例：甲基橙+靛蓝（紫色→绿色） 2．两种指示剂混合而成 例：溴甲酚绿+甲基红（酒红色→绿色）
1．滴定过程中pH值的变化 2．滴定曲线的形状 3．影响滴定突跃的因素和指示剂的选择 4．弱酸被准确滴定的判别式
1．滴定过程中pH值的变化 （1）滴定开始之前
[H ] Ca K a 1.810 5 0.1000 1.34 10 3 mol / L pH 2.88
（2）滴定开始至化学计量点之前
➢ 共轭酸碱对HA和A- 有如下关 系
Ka Kb Kw
Ka Kb Ks
《分析化学》课件——3 酸碱滴定法
30
缓冲溶液
[H ]
Ka
c HA cA
取负对数，得：
最简式
pH
pKa
lg
cA cHA
可见，当cHA cA时，pH pKa
31
例6
计算 0.10 mol·L-1 NH4Cl 和 0.20 mol·L-1 NH3缓冲溶液的 pH？
解：Kb=1.8×10-5，Ka=5.6×10-10，浓度较大， 用最简式计算得：
24
例3
计算 0.10 mol·L-1 NH3 溶液的 pH？
解： Kb = 1.80×10-5，用最简式计算：
弱碱
[OH ] cKb 1.3 103 mol L1 pOH 2.89 pH 11.11
25
3. 多元酸（碱）溶液
二元酸 H2B 质子条件：
[H+] = [HB-] + 2[B2-] + [OH-]
PBE不含原始物质，质子转移多个时存在系数
17
例1
HAc NaCN
[H+] = [Ac-] + [OH-] [H+] + [HCN] = [OH-]]
H2O作零 水准
Na2S
[H+] + [HS-] + 2[H2S] = [OH-]
NaHCO3 [H+] + [H2CO3] = [CO32-] + [OH-]
NaH2PO4 [H+] + [H3PO4] = [HPO42-] + 2[PO43-] + [OH-]
(NH4)2HPO4 [H+]+[H2PO4-]+2[H3PO4]=[NH3]+[PO43-]+[OH-]
缓冲溶液
[H ]
Ka
c HA cA
取负对数，得：
最简式
pH
pKa
lg
cA cHA
可见，当cHA cA时，pH pKa
31
例6
计算 0.10 mol·L-1 NH4Cl 和 0.20 mol·L-1 NH3缓冲溶液的 pH？
解：Kb=1.8×10-5，Ka=5.6×10-10，浓度较大， 用最简式计算得：
24
例3
计算 0.10 mol·L-1 NH3 溶液的 pH？
解： Kb = 1.80×10-5，用最简式计算：
弱碱
[OH ] cKb 1.3 103 mol L1 pOH 2.89 pH 11.11
25
3. 多元酸（碱）溶液
二元酸 H2B 质子条件：
[H+] = [HB-] + 2[B2-] + [OH-]
PBE不含原始物质，质子转移多个时存在系数
17
例1
HAc NaCN
[H+] = [Ac-] + [OH-] [H+] + [HCN] = [OH-]]
H2O作零 水准
Na2S
[H+] + [HS-] + 2[H2S] = [OH-]
NaHCO3 [H+] + [H2CO3] = [CO32-] + [OH-]
NaH2PO4 [H+] + [H3PO4] = [HPO42-] + 2[PO43-] + [OH-]
(NH4)2HPO4 [H+]+[H2PO4-]+2[H3PO4]=[NH3]+[PO43-]+[OH-]
《分析化学》-图文课件-第四章
将 代入PBE式并整理得
如果cKa2≥10Kw，c/Ka1≥10，即［HCO3-］≈cHCO3-，则水解 离的H+忽略，Ka1与［HCO3-］相加时可忽略，则上式可简化为
（4-7）
第二节 溶液的酸碱度和pH值的计算
【例4-5】
计算0.10 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH值。 解：已知H2CO3的Ka1=4.12×10-7，Ka2=5.62×10-11，符合cKa2≥10Kw， c/Ka1≥10。 根据式（4-7）得
因此，同浓度的NH3和CO3-2的碱性：CO3-2>NH3。
第二节 溶液的酸碱度和pH值的计算
一、 溶液的酸碱度
溶液的酸碱度是指溶液中氢离子、氢氧根离子的活度，常用 pH、pOH表示。它与溶液的浓度在概念上是不相同的，但当溶 液浓度不太大时，可用浓度近似地代替活度。溶液酸碱度的表达 式为
（4-3） 当温度为25 ℃时，水溶液Kw=［H+］·［OH-］=10-14，所 以 pH+pOH=pKw=14。 由此可见，pH值越小，酸度越大，溶液的酸性越强；pH越 大，酸度越小，溶液的碱性越强。同理，pOH越小，碱度越大， 溶液碱性越强；pOH越大，碱度越小，溶液的酸性越强。
实际上，酸碱半反应在水溶液中并不能单独进行，一种酸给 出质子的同时，溶液中必须有一种碱来接受。这是因为质子的半 径很小，电荷的密度比较高，游离的质子在水溶液中很难单独存 在。根据酸碱质子理论，各种酸碱反应实质上是共轭酸碱对之间 水合质子的转移过程。例如：
第一节 酸碱滴定法概述
在上述的反应中，溶剂水接受HAc所给出的质子，形成水合质 子H3O+，溶剂水也就起到碱的作用。同样，碱在水溶液中的解离， 也必须有溶剂水参加。以NH3在水溶液中的解离反应为例，NH3分 子中的氮原子上有孤对电子，可接受质子形成NH4+，这时，H2O 便起到酸的作用给出质子。具体反应如下：
如果cKa2≥10Kw，c/Ka1≥10，即［HCO3-］≈cHCO3-，则水解 离的H+忽略，Ka1与［HCO3-］相加时可忽略，则上式可简化为
（4-7）
第二节 溶液的酸碱度和pH值的计算
【例4-5】
计算0.10 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH值。 解：已知H2CO3的Ka1=4.12×10-7，Ka2=5.62×10-11，符合cKa2≥10Kw， c/Ka1≥10。 根据式（4-7）得
因此，同浓度的NH3和CO3-2的碱性：CO3-2>NH3。
第二节 溶液的酸碱度和pH值的计算
一、 溶液的酸碱度
溶液的酸碱度是指溶液中氢离子、氢氧根离子的活度，常用 pH、pOH表示。它与溶液的浓度在概念上是不相同的，但当溶 液浓度不太大时，可用浓度近似地代替活度。溶液酸碱度的表达 式为
（4-3） 当温度为25 ℃时，水溶液Kw=［H+］·［OH-］=10-14，所 以 pH+pOH=pKw=14。 由此可见，pH值越小，酸度越大，溶液的酸性越强；pH越 大，酸度越小，溶液的碱性越强。同理，pOH越小，碱度越大， 溶液碱性越强；pOH越大，碱度越小，溶液的酸性越强。
实际上，酸碱半反应在水溶液中并不能单独进行，一种酸给 出质子的同时，溶液中必须有一种碱来接受。这是因为质子的半 径很小，电荷的密度比较高，游离的质子在水溶液中很难单独存 在。根据酸碱质子理论，各种酸碱反应实质上是共轭酸碱对之间 水合质子的转移过程。例如：
第一节 酸碱滴定法概述
在上述的反应中，溶剂水接受HAc所给出的质子，形成水合质 子H3O+，溶剂水也就起到碱的作用。同样，碱在水溶液中的解离， 也必须有溶剂水参加。以NH3在水溶液中的解离反应为例，NH3分 子中的氮原子上有孤对电子，可接受质子形成NH4+，这时，H2O 便起到酸的作用给出质子。具体反应如下：
分析化学课件 第四章 酸碱滴定法
[OH-]=(0.1000×0.02)/(20.00+20.02)
= 5.0×10-5 mol·L-1 pOH=4.30, pH=14-4.30= 9.70
2020年11月7日星期六3时
37分22秒
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讨论:强碱滴定强酸的滴定曲线
1）滴定前加入18mL,溶液pH变化仅 为:2.28-1=1.28；而化学计量点前 后共0.04 mL(约1滴),溶液pH 变化 为:9.70-4.30=5.40 (突跃)。
碱式色
2020年11月7日星期六3时 37分22秒
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→甲基橙（methyl orange，MO)-双色
pH≤ 3.1,酸式色，红色； pH 4.4, 碱式色，黄色； pH 3.1-4.4，两种形式共存，为混合色，橙色。
2020年11月7日星期六3时 37分22秒
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若±0.1%误差范围内突跃范围为 4.30~9.70
酚酞（8.0 ~ 10.0）：半滴溶液， 无色变粉红。
甲基红（4.4 ~6.2）：半滴溶液， 红变橙；
甲基橙（3.1 ~ 4.4）：半滴溶液， 橙变黄；
3）选择指示剂的原则：
1.变色范围全部或部分在突跃范围内的指示剂指示
终点，即可保证终点误差在允许的范围。
02.00.102000 1050..130 ~9.87.070
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5）影响强酸强碱滴定突跃范围大小的因素
酸碱的浓度：浓度变为原1/10，则计量点前后H+、OH-的浓度均 为原来的1/10，所以突跃范围约减小2个pH单位。 故：酸碱滴定中，滴定剂和被测物溶液的浓度不低于~ 0.1mol/L
分析化学课件酸碱滴定法分析
解：
故，Ka2·Kb2=Kw pKa2+pKb2=pKw=14 所以， pKb2=14-pKa2=14-7.20=6.80
例2 试求HS-的pKb值。已知： H2S的pKa1、pKa2分 别为7.24、14.92。
解： H2S Ka1
Ka2
HS-
S2-
Kb2
Kb1
故，Ka1·Kb2=Kw pKa1+pKb2=pKw=14 所以， pKb2=14-pKa1=14-7.24=6.76 14
五、共轭酸碱对Ka与Kb的关系
弱酸HA、弱碱A-在水溶液中的解离反应， 即它们与溶剂之间的酸碱反应为：
酸HA
HA H2O A H3O
碱A
A H2O HA OH
弱酸HA、弱碱A-的解离常数Ka、Kb分别为：
酸HA
[H ][ A ] Ka [HA]
碱A
Kb
[HA][OH [ A ]
]
（Ka越大），则其共轭碱的碱性就越弱（Kb越 小）；若碱的碱性越强，则其共轭酸的酸性就
越弱。
11
酸式解离
碱式解离
酸
H3PO 4
Ka1 Kb3
H ++
H2PO
4
H2P
O
-
4
Ka2 Kb2
H+ +
2-
HPO 4
HP
O
2-
4
Ka3 Kb1
H+ + PO 43-
碱
Ka1Kb3=Kw Ka2Kb2=Kw Ka3Kb1=Kw
3.NO3是一元碱
4.NH4Ac 是两性物质
4
二、共轭酸碱对
因一个质子的得失而互相转变的每一对酸和
故，Ka2·Kb2=Kw pKa2+pKb2=pKw=14 所以， pKb2=14-pKa2=14-7.20=6.80
例2 试求HS-的pKb值。已知： H2S的pKa1、pKa2分 别为7.24、14.92。
解： H2S Ka1
Ka2
HS-
S2-
Kb2
Kb1
故，Ka1·Kb2=Kw pKa1+pKb2=pKw=14 所以， pKb2=14-pKa1=14-7.24=6.76 14
五、共轭酸碱对Ka与Kb的关系
弱酸HA、弱碱A-在水溶液中的解离反应， 即它们与溶剂之间的酸碱反应为：
酸HA
HA H2O A H3O
碱A
A H2O HA OH
弱酸HA、弱碱A-的解离常数Ka、Kb分别为：
酸HA
[H ][ A ] Ka [HA]
碱A
Kb
[HA][OH [ A ]
]
（Ka越大），则其共轭碱的碱性就越弱（Kb越 小）；若碱的碱性越强，则其共轭酸的酸性就
越弱。
11
酸式解离
碱式解离
酸
H3PO 4
Ka1 Kb3
H ++
H2PO
4
H2P
O
-
4
Ka2 Kb2
H+ +
2-
HPO 4
HP
O
2-
4
Ka3 Kb1
H+ + PO 43-
碱
Ka1Kb3=Kw Ka2Kb2=Kw Ka3Kb1=Kw
3.NO3是一元碱
4.NH4Ac 是两性物质
4
二、共轭酸碱对
因一个质子的得失而互相转变的每一对酸和
分析化学酸碱滴定法PPT课件
可按如下具体过程处理：
1、选定零水准物质 (即参考水准reference level为 起始物或终结物，选用时一致即可，推荐选用起 始物)﹔
2、以零水准物质为基准，得质子的写在等号左边， 失质子的写在右边 (须列全所有参与质子转移的情 况) ﹔
3、考虑各项的系数（以得失质子数为基础）。
2021/3/9
选B- 、H2O为零水准：
B- + H2O = HB + OH-
H2O + H2O = H3O+ + OH-
2P0B21E/3:/9c(OH-) = c(H+) + c(HB) - c0(HB)
12
授课：XXX
【例】求H2CO3溶液的质子平衡方程
【解】选H2CO3 和H2O为零水准物质。
c(H+)= c(OH一) + c(HCO3—) + 2c(CO32一)
= 1 / { 1+Ka1/ c(H+) + Ka1Ka2/ c(H+) 2 }
= c(H+) 2 /{c(H+) 2+ c(H+) Ka1+Ka1Ka2 }
δ 1 = c(H+) Ka1 /{c(H+) 2+ c(H+) Ka1+Ka1Ka2 }
δ0 = Ka1Ka2 /{c(H+) 2+ c(H+) Ka1+Ka1Ka2 }
•强酸强碱间的反应：
H+ + OH- = H2O Kt = 1/Kw = 1014
强碱弱酸间的反应：
HB + OH- = B + H2O Kt = Ka/ Kw
酸碱滴定最新PPT资料
4、滴定过程中，溶液中的H+浓度发生变化，有多种酸碱指示剂可供选择来指示等当点的到达，这些特点都符合滴定反应的要求。
①它是我们选择指示剂的依据。凡是变色范围全部或一部 其中最关键的问题，是必须选用合适的指示剂，使滴定的终点尽可能与化学计量点相一致，但实际不完全一致。
这类分析法常用强碱的标准溶液来滴定各种无机酸、有机酸等物质，以测量它们的含量；
pH在pKHIn －1到pKHIn ＋1之间，我们才能看到指示剂的颜色变化情况。
5.滴定突跃及其意义 （2）滴定突跃有重要的实际意义
根据以上所述，指示剂的变色范围约为2个pH单位，但实际的变色范围是根据实测结果而不是根据计算。 当然，液滴愈小，超过愈少。
或采用（强酸1的）标准溶滴液来定测定突无机跃碱、与有机滴碱的定含量突。 跃范围
4.混合指示剂
在某些酸碱滴定中，pH突跃范围很窄，使用一般的 式中表示，指pH值示在p剂KHI不n ＋1能以上判时，断溶液终只显点指示，剂碱此式的时颜色可； 使用混合指示剂，它能缩小 指示剂的变色范围，使颜色变化更明显。 pH在pKHIn －1到pKHIn ＋1之间，我们才能看到指示剂的颜色变化情况。
❖ 弱酸指示剂 HIn 酸式色
In- ＋ H+ 碱式色
❖ 弱碱指示剂 InOH 碱式色
In+ ＋ OH酸式色
2.指示剂的变色范围
以弱酸指示剂为例：
指示剂的变色范围是：pH = pKHIn ± 1 式中表示，pH值在pKHIn ＋1以上时，溶液只显指示剂 碱式的颜色；pH值在pKHIn －1以下时，溶液只显酸式 的颜色。pH在pKHIn －1到pKHIn ＋1之间，我们才能 看到指示剂的颜色变化情况。
分在滴定突跃范围内的指示剂都可用来指示滴定的终点。 酸碱滴定法是建立在酸与碱发生化学反应基础上的一种滴定分析法。
①它是我们选择指示剂的依据。凡是变色范围全部或一部 其中最关键的问题，是必须选用合适的指示剂，使滴定的终点尽可能与化学计量点相一致，但实际不完全一致。
这类分析法常用强碱的标准溶液来滴定各种无机酸、有机酸等物质，以测量它们的含量；
pH在pKHIn －1到pKHIn ＋1之间，我们才能看到指示剂的颜色变化情况。
5.滴定突跃及其意义 （2）滴定突跃有重要的实际意义
根据以上所述，指示剂的变色范围约为2个pH单位，但实际的变色范围是根据实测结果而不是根据计算。 当然，液滴愈小，超过愈少。
或采用（强酸1的）标准溶滴液来定测定突无机跃碱、与有机滴碱的定含量突。 跃范围
4.混合指示剂
在某些酸碱滴定中，pH突跃范围很窄，使用一般的 式中表示，指pH值示在p剂KHI不n ＋1能以上判时，断溶液终只显点指示，剂碱此式的时颜色可； 使用混合指示剂，它能缩小 指示剂的变色范围，使颜色变化更明显。 pH在pKHIn －1到pKHIn ＋1之间，我们才能看到指示剂的颜色变化情况。
❖ 弱酸指示剂 HIn 酸式色
In- ＋ H+ 碱式色
❖ 弱碱指示剂 InOH 碱式色
In+ ＋ OH酸式色
2.指示剂的变色范围
以弱酸指示剂为例：
指示剂的变色范围是：pH = pKHIn ± 1 式中表示，pH值在pKHIn ＋1以上时，溶液只显指示剂 碱式的颜色；pH值在pKHIn －1以下时，溶液只显酸式 的颜色。pH在pKHIn －1到pKHIn ＋1之间，我们才能 看到指示剂的颜色变化情况。
分在滴定突跃范围内的指示剂都可用来指示滴定的终点。 酸碱滴定法是建立在酸与碱发生化学反应基础上的一种滴定分析法。
分析化学课件-第四章 酸碱滴定法
[HH33PPOO44] Cc
HPO42
=
HPO42 c
H2PO4
=
H 2CPO4
[H2POc4-C]
= PO43
POCC 43 c
Saturday, June 06, 2020
分析化学
第四章 酸碱滴定法
第二节 酸碱溶液中各型体的分布系数与分布曲线
一、一元弱酸（碱）溶液中各型体的分布分数与分布曲线
分析化学
第四章 酸碱滴定法
第四章 酸碱滴定法
Saturday, June 06, 2020
分析化学
第四章 酸碱滴定法
第四章 酸碱滴定法
第一节 酸碱反应及其平衡常数
第二节 酸一碱、溶酸液碱中反各应型及体其的实分质布分数与 分布曲线 二、酸碱反应的平衡常数及共轭
第三节 酸碱酸溶碱液对pHK的a与计Kb算的关系 第四节 酸碱指示剂
二元酸碱 Ka1 Kb2 = Kwa2 Kb1 = Kw
pKa1+pKb2=pKa2+pKb1=14 三元酸碱 Ka1 Kb3 = Ka2 Kb2 = Ka3 Kb1 = Kw
例 H3PO4 pKKKba1a3 1H+2pPKOb43-=pKKKba22 Ha2P+OpK42-b2=pKKKba31aP3O+p43K- b1=14
pH = 4.00 [H+]=1.010-4
HAc
= [HAc] cHAc
=
[H ] [H ] Ka
= 104
104 1.8 10 5
=
0.85
Ac = 1 HAc == 1 0.85 = 0.15
[HAc] = HAc c = 0.85 0.100 = 0.085mol / L
酸碱滴定_分析化学课件
5.1 滴定分析中化学平衡
四大平衡体系： 酸碱平衡
四种滴定分析法： 酸碱滴定法
配位平衡
氧化还原平衡 沉淀平衡
配位滴定法
氧化还原滴定法 沉淀滴定法
5.1.1 活度与浓度
活度：在化学反应中表现出来的有效浓度，
通常用a表示
a i = g i ci
溶液无限稀时: g=1 中性分子: g =1
溶剂活度: a =1
[NH3] +[Zn(NH3) 2+] +2[Zn(NH3)22+] +3[Zn(NH3)32+] +4[Zn(NH3)42+] = 0.2 mol/L
电荷平衡 溶液中正离子所带正电荷的总数等于负离子所带 负电荷的总数(电中性原则)。
电荷平衡方程（CBE)
Na2C2O4水溶液 [Na+] + [H+] = [OH-] + [HC2O4-] + 2[C2O42-]
Kbi =
Kw Ka(n-i+1)
酸碱中和反应(滴定反应)
Kt — 滴定反应常数
H+ + OH-
H2O
1 Kt = =10 14.00 Kw
H+
+
Ac-
HAc
Kb 1 Kt = = Ka Kw
Ac-
OH-
+ HAc
H2O +
Ka 1 Kt = = Kb Kw
(2) 平衡常数 反应：HA＋B HB+ +A-
pH= -lg [H+]
酸的浓度：酸的分析浓度，包含未解离的和已解离的 酸的浓度 对一元弱酸：cHA＝[HA]+[A-]
分析化学—酸碱滴定法-精ppt课件
生成带正负电荷的离子时，单位体积中正电荷 的总数等于负电荷的总数，或者说正电荷的总 浓度等于负电荷的总浓度。
.
若溶液中存在 i 种正离子和 j 种负离子，则
i种正离子的电荷浓度= j 种负离子的电荷浓度。
式中，某种离子的电荷浓度在数值上用该离子 的平衡浓度与其电荷数的绝对值之积来表示。电 解质溶液的这种电中性规则被称为电荷平衡，其 数学表达式称为电荷平衡式（CBE）。对于水溶 液中的电荷平衡，还应该包括水本身离解产生的 H＋和OH－。
例:计算HC2O4-的Kb值? 解: H2C2O4 Ka1 HC2O4- Ka2 C2O42-
Kb2
Kb1
H 2 O C 4 H H 2 C 2 O 4Kb2
已知H2C2O4的Ka1=5.9×10-2 Ka2=6.4×10-5
所以
K b2K K a1w 1 5. . 0 1 9 1 0 0 124 1.7 1 013 .
例： 0.1mol / L(NH4)2HPO4溶液的PBE
［H2PO4-］+2[H3PO4]+[H+]=[NH3]+[PO43-]+[OH-]
例： 0.1mol / L H2SO4溶液的PBE
[H+] = [OH-] +[HSO4-] +2[SO42-]
依据质子平衡式，可以得到溶液中H+（或OH-） 浓度与有关组份的关系式，有此关系式即可计 算出酸碱平衡体系中H+的浓度。
.
例如：HCl在水中的离解便是HCl分子与水分子 之间的质子转移作用：
HCl + H2O
H3O+ + Cl-
酸1 碱2
酸2 碱1
作为溶剂的水分子,同时起着碱的作用。
.
若溶液中存在 i 种正离子和 j 种负离子，则
i种正离子的电荷浓度= j 种负离子的电荷浓度。
式中，某种离子的电荷浓度在数值上用该离子 的平衡浓度与其电荷数的绝对值之积来表示。电 解质溶液的这种电中性规则被称为电荷平衡，其 数学表达式称为电荷平衡式（CBE）。对于水溶 液中的电荷平衡，还应该包括水本身离解产生的 H＋和OH－。
例:计算HC2O4-的Kb值? 解: H2C2O4 Ka1 HC2O4- Ka2 C2O42-
Kb2
Kb1
H 2 O C 4 H H 2 C 2 O 4Kb2
已知H2C2O4的Ka1=5.9×10-2 Ka2=6.4×10-5
所以
K b2K K a1w 1 5. . 0 1 9 1 0 0 124 1.7 1 013 .
例： 0.1mol / L(NH4)2HPO4溶液的PBE
［H2PO4-］+2[H3PO4]+[H+]=[NH3]+[PO43-]+[OH-]
例： 0.1mol / L H2SO4溶液的PBE
[H+] = [OH-] +[HSO4-] +2[SO42-]
依据质子平衡式，可以得到溶液中H+（或OH-） 浓度与有关组份的关系式，有此关系式即可计 算出酸碱平衡体系中H+的浓度。
.
例如：HCl在水中的离解便是HCl分子与水分子 之间的质子转移作用：
HCl + H2O
H3O+ + Cl-
酸1 碱2
酸2 碱1
作为溶剂的水分子,同时起着碱的作用。
分析化学课件： 第四章 酸碱滴定法
指标； • 4. 物质的酸碱性不仅与此物质的本质有关，还与
溶剂的性质有关； • 5. 在溶液中，质子不能单独存在，酸碱反应的本
质是质子在共轭酸碱对之间的转移。
分析化学
第ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ章 酸碱滴定法
10
第一节 酸碱溶液中氢离子浓度的计算
• 一般步骤：
• ① 列出质子条件式（PBE）；
• ② 代入已知条件 : 利用平衡常数 K、已知的分析 浓度 c 和各种型体的分布系数δ 将质子条件式转换 为只含一个未知数[H＋]的方程式；或是包含[H＋]和 零水准型体平衡浓度的表达式，再考虑水的离解能 否忽略，及能否用分析浓度代替零水准型体的平衡 浓度；
分析化学
第四章 酸碱滴定法
25
例：计算0.10mol/L Na2C2O4溶液的pH 。
解： Na2C2O4的
1.0 10-14 Kb1 = 1.5 10-4
=6.7 10-11;
1.0 10-14 Kb2 = 5.6 10-2
=1.8 10-13
因为
cb Kb＞1 20Kw，
2Kb2 Kb1 cb
H+ = 6.2 10-10 1.0 10-4 +1.0 10-14
=2.7 10-7 mol/L
pH=6.57
若按最简式计算，求得 H+ = Kac = 6.2 10-10 1.0 10-4
=2.510-7 mol/L
pH=6.60
分析化学
第四章 酸碱滴定法
20
例 ： 计 算 0.10mol/L NH4Cl 溶 液 的 pH 。 （NH3·H2O的Kb＝1.8×10-5）
第四章 酸碱滴定法
• 第一节 酸碱溶液中氢离子浓度的计算 • 第二节 酸碱指示剂 • 第三节 酸碱滴定法的基本原理 • 第四节 滴定终点误差 • 第五节 非水溶液中的酸碱滴定法
溶剂的性质有关； • 5. 在溶液中，质子不能单独存在，酸碱反应的本
质是质子在共轭酸碱对之间的转移。
分析化学
第ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ章 酸碱滴定法
10
第一节 酸碱溶液中氢离子浓度的计算
• 一般步骤：
• ① 列出质子条件式（PBE）；
• ② 代入已知条件 : 利用平衡常数 K、已知的分析 浓度 c 和各种型体的分布系数δ 将质子条件式转换 为只含一个未知数[H＋]的方程式；或是包含[H＋]和 零水准型体平衡浓度的表达式，再考虑水的离解能 否忽略，及能否用分析浓度代替零水准型体的平衡 浓度；
分析化学
第四章 酸碱滴定法
25
例：计算0.10mol/L Na2C2O4溶液的pH 。
解： Na2C2O4的
1.0 10-14 Kb1 = 1.5 10-4
=6.7 10-11;
1.0 10-14 Kb2 = 5.6 10-2
=1.8 10-13
因为
cb Kb＞1 20Kw，
2Kb2 Kb1 cb
H+ = 6.2 10-10 1.0 10-4 +1.0 10-14
=2.7 10-7 mol/L
pH=6.57
若按最简式计算，求得 H+ = Kac = 6.2 10-10 1.0 10-4
=2.510-7 mol/L
pH=6.60
分析化学
第四章 酸碱滴定法
20
例 ： 计 算 0.10mol/L NH4Cl 溶 液 的 pH 。 （NH3·H2O的Kb＝1.8×10-5）
第四章 酸碱滴定法
• 第一节 酸碱溶液中氢离子浓度的计算 • 第二节 酸碱指示剂 • 第三节 酸碱滴定法的基本原理 • 第四节 滴定终点误差 • 第五节 非水溶液中的酸碱滴定法
(分析化学课件)第五章酸碱滴定法
报告撰写格式规范
标题
简明扼要地概括实验内容和目的。
实验原理
简要介绍酸碱滴定法的原理和应用。
实验步骤
详细记录实验的操作过程，包括试剂的配制、仪 器的使用等。
实验结果
记录实验数据，包括原始数据和处理后的数据，以 及数据的图表展示。
结果讨论
对实验结果进行分析和讨论，解释实验现象和原 因，以及实验结果的可靠性。
智能滴定技术的发展
描述
随着科技的进步，智能滴定技术逐渐应用于分析化学领域 。该技术通过自动化仪器实现精确的滴定操作，提高了实 验的准确性和效率。
前沿动态2
新型酸碱指示剂的研究
描述
近年来，研究者们致力于开发新型酸碱指示剂，以提高酸 碱滴定的灵敏度和准确性。一些新型指示剂具有更高的颜 色变化敏感度和更宽的适用范围。
仪器准备与试剂选择
仪器准备
酸度计、滴定管、容量瓶、移液管、烧杯、搅拌器等。
试剂选择
强酸、强碱、指示剂（如酚酞、甲基橙等）。
实验步骤及注意事项
实验步骤 1. 清洗并烘干仪器。
2. 准确称取试样，溶解并定容。
实验步骤及注意事项
3. 用酸度计测定试样的pH值。
4. 根据试样的pH值，选择合适 的指示剂。
减小环境误差。
实例分析：如何减小误差
仪器校准
定期对滴定管、容量瓶等器皿 进行校准，确保其精度符合要
求。
重复实验
对同一试样进行多次滴定实验 ，取平均值作为最终结果，减 小随机误差的影响。
空白实验
进行空白实验以扣除试剂和器 皿带来的误差，提高结果的准 确性。
结果校核
采用其他方法对滴定结果进行 校核，如电位滴定法、光谱法
结果讨论部分深入分析了实验结果的可靠 性和误差来源，提出了改进实验的建议。
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.
1
§4-1 酸碱质子理论
一、基本概念
根据Brnsted酸碱质子理论，酸是能给出 质子的物质，碱是能够接受质子的物质。
1、酸：HNO3、HAc、H2O、H3O+、NH4+、 HPO42- 等
而给出质子后剩余部分即为碱。例如，
酸
质子 碱
HA H cAc N4H HN3H
.
2
2、碱：如Ac、 NH3、H2O 、OH 等。而碱接受质 子后即为酸。
第四章 酸碱滴定法
酸碱滴定法是容量滴定分析法中最重要的方
法之一，也是其它三种滴定分析的基础。酸碱滴 定法是以质子传递反应为基础的滴定分析方法。 这种方法的特征是：滴定过程中溶液的酸度呈现 规律性变化。因此本章要解决的主要问题是：酸、 碱水溶液中的酸度问题。我们先从酸碱的基本概 念以及水溶液中酸、碱平衡入手，搞清基本概念， 然后再讨论酸碱滴定中酸度计算问题，从而能够 更好地掌握酸碱滴定法的基本原理及应用。
3、两性物质：即能给出质子又能接受质子的物 质称为两性物质。例如：H2O HCO3- HPO42等。
4、共轭酸碱对 由上面的讨论可以看出Brnsted酸碱质子理论
中的酸碱概念比电离理论关于酸碱的定义具有更 为广泛的定义，酸碱含义具有相对性, 酸与碱彼 此是不可分开的,具有相互依存的关系。酸与碱彼 此相互依存又互相转化的性质称为共轭性，两者 共同构成一个共轭酸碱对。
碱1 酸2
酸1 碱2
在此作为溶剂的水分子起着酸的作用。
合并上述两个反应: HCl ＋ H2O = H3O+ + ClNH3 + H3O+ = NH4+ + H2O
NH3 + HCl ＝ NH4++ Cl-
.
6
从以上讨论中可以看出，溶液中的酸碱反应 实质上是质子的传递反应，水作为媒介与H+ 形成水合质子促进质子的传递。
.
4
例如：HCl在水中的离解便是HCl分43; H2O
H3O+ + Cl-
酸1 碱2
酸2 碱1
作为溶剂的水分子,同时起着碱的作用。
为了书写的方便，通常将H3O+简写为H+， 于是上述反应式可简写为：
HCl = H+ ＋ Cl-
.
5
NH3与水的反应
NH3+ H3O＋NH4+ + H2O
二、 水的质子自递反应
水分子作为溶剂，即能给出质子起酸的作 用，也能接受质子起碱的作用。因此，在水 分子之间，也可以发生质子转移作用：
H 2O H 2OH 3O OH
这种仅在水分子之间发生的质子传递作用， 称为水的质子自递反应。反应的平衡常数称为 水的质子自递常数，又称为水的离子积KW。
.
7
即 ［H3O＋］［OH-］=KW
.
14
例如 HAc溶液，溶质HAc以HAc和Ac-两种型体 存在。
HAc+H2OH3O+＋Ac-
此时HAc和Ac-的平衡浓度用［HAc］、［Ac-］ 表示。
.
11
H3PO4 Ka1 H++ H2PO4-
Kb3
H2PO-4
Ka2 Kb2
H++ HPO24-
HPO42-
Ka3 Kb1
H++PO43-
Ka1×Kb3=Ka2×Kb2=Ka3×Kb1=Kw
即pKa1+pKb3 = pKa2+pKb2 = pKa3+pKb1 = pKw
.
12
可以看出：对于多元酸H3PO4来说, 最强的碱 PO43-的离解常数Kb1, 对应着最弱的共轭酸 HPO42-的Ka3; 而最弱的碱H2PO4-的离解常数 Kb3对应着最强的共轭酸H3PO4的Ka1。
.
9
HB + H2O
H3O+ +B-
Ka
B- + H2O
HB + OH- Kb
Ka
H3O B
HB
Kb HBBOH
于是 Ka×Kb=[H3O+][OH-]=Kw
Ka=
K K
w b
或
Kb=
K K
w a
pKa + pKb=pKw
.
10
例：NH3的pKb=4.75, 求其共轭酸的pKa, Ka 解：pKa+pKb=pKw
.
3
酸 质子 ＋ 碱
HB
H+
B-
共轭酸碱对
5、酸碱反应 酸碱反应的实质是质子转移。酸（HB）要
转化为共轭碱（B-），所给出的质子必须转移 到另一种能接受质子的物质上，在溶液中实际 上没有自由的氢离子，只可能在一个共轭酸碱 对的酸和另一个共轭酸碱对的碱之间有质子的 转移。因此，酸碱反应是两个共轭酸碱对共同 作用的结果。
pKa=pKw-pKb =14-4.75=9.25 Ka=1.8×10-10
多元酸及多元碱在水中分级解离，溶液中 存在着多个共轭酸碱对。其每个共轭酸碱对 的Ka和Kb之间也存在类似上述的关系。例如 H3PO4有三个共轭酸碱对：即H3PO4-H2PO4-、 H2PO4--HPO42-、HPO42--PO43-,于是
.
13
§4-2 水溶液中弱酸（碱）各型体的分布
一、处理水溶液中酸碱平衡的方法
（一）、分析浓度和平衡浓度
当酸碱在水溶液中达到离解平衡时，往往 同时存在几种形式(型体)，每一种型体的浓度 称为平衡浓度, 以符号[ ]表示。当溶液的pH 值发生变化时，酸碱各种型体的平衡浓度也随 之变化，各种存在型体平衡浓度之和称为分析 浓度，也称为总浓度，以符号c表示。
或 ［H＋］［OH-］= KW =1.0×10-14（25℃） pKW=14
三、 酸碱离解常数 在水溶液中，酸的强度取决于它将质子给
与水分子的能力，碱的强度取决于它从水分子 中夺取质子的能力。这种给出和获得质子的能 力的大小，具体表现在它们的离解常数上。
.
8
酸的离解常数以Ka表示，碱的离解常数以Kb 表示。可以根据Ka和Kb的大小判断酸碱的强 弱。酸本身的酸性越强，Ka值越大，则其共 轭碱的碱性就越弱，Kb值越小。各种酸碱的 Ka和Kb的大小见书后附录一，在做习题时可 参考查阅。 四、Ka、Kb和Kw之间的关系 共轭酸碱既然具有相互依存的关系，其Ka与 Kb之间也必然存在一定的联系。例如：共轭酸 碱对HB-B在溶液中存在如下平衡
例:计算HC2O4-的Kb值?
解: H2C2O4 Ka1 HC2O4- Ka2 C2O42-
Kb2
Kb1
H 2 O C 4 H H 2 C 2 O 4Kb2
已知H2C2O4的Ka1=5.9×10-2 Ka2=6.4×10-5
所以 K b2K K a1w 1 5. . 0 1 9 1 0 0 124 1.7 1 013