分析化学酸碱滴定基本知识教材

解：
δ0=
[H+] [H+] + Ka
= 0.85
δ1=1-0.85=0.15
[HAc]= δ0 C=0.085mol/L-1
[Ac-] = δ1 C=0.015mol/L-1
13
2.二元弱酸溶液 H2C2O4 Ka1 HC2O4- Ka2
C2O42-
14
H2C2O4各个型体优势区域图
1.25
3.81
δ0 >δ1 δ0 < δ1 δ0 =δ1
Ac-
[HAc] > [Ac-] [HAc] < [Ac-] [HAc] = [Ac-]
HAc的优势区域图
pKa
HAc 4.75
见p42图 3-2
Ac-
pH
12
② [[HAAc-c]=]=δδ10CC
例：计算pH=4.00 时，0.1000mol/L-1 HAc 溶液的δ0 、 δ1 、 [HAc]、 [Ac-]
Kt
[
NH
4
][
A
c
]
[ NH 3 .H 2O][HA c]
[
NH
4
][
Ac
][H
][OH
]
[NH3.H2O][HAc][H ][OH ]
KaKb Kw
8
（二）酸碱组分的分布 例 0.1mol/L-1HAc加入HCl或NaOH，
[HAc]与[Ac-]如何变化？
HAc + H2O Ac- + H3O+ H+ [Ac-] ↘ [HAc] ↗ 平衡 ←
H KaC
20
3.多元酸碱溶液pH值计算
当 2Ka2/ [H+] <0.05, CKa1≥20KW
C /Ka1≥500时 多元弱碱？ OH Kb1C
最简式
[H ] Ka1C
21
4.两性物质溶液中pH值计算 当CKa2≥20KW, 当C≥20Ka1时
得质子
零水准
失质子
HCO3H2CO3
1
2 CO32-
H+
H2O
OH-
质子条件：
[H+] + [HCO3-] + 2[H2CO3] = [OH-]
注意:质子条件式中应不包括质子参考水准 本身的有关项,也不含有与质子转移无关的 组分。
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练 习
写出HAc、NaHCO3、 Na2HPO4 的质子条件
答案
pH 15
掌握各型体的浓度与pH值的关系
练 pH = 12.00的H3AsO4溶液的主要型体是 习 (已知 H3AsO4 pKa1 = 2.20, pKa2 = 7.00,
pKa3 = 11.50)
A.H3AsO4 C.HAsO42-
B. H2AsO4D. AsO43-
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三、酸碱溶液的pH计算
Kt
1 [H ][OH
]
1 Kw
强碱滴定弱酸 HB + OH- = B- + H2O
Kt
[B] [HB][OH ]
[B ][H ] [HB][OH ][H ]
Ka Kw
7
强酸滴定弱碱 H+ + B- = HB
Kt
[
[ H
HB ] ][ B
]
1 Ka
Kb Kw
弱碱弱酸互滴 HAc + NH3.H2O = NH4++Ac-+H2O
H2C2O4 pKa1 HC2O4- pKa2 C2O42- pH
3.三元弱酸溶液 H3PO4Ka1 H2PO4- Ka2 HPO42- Ka3 PO43-
H3PO4各个型体优势区域图
2.16 pKa1 H3PO4
pKa 5.05 7.21 H2PO4- pKa2
pKa 5.11 12.32 HPO42- pKPa3O43-
H2O + H2O
OH- + H3O+
K=
[OH-] [H3O+] [H2O]2
[H2O]为一常数，25℃时
Kw = [H3O+][OH-] =[H+][OH-] =1.00×10-14
水的质子自递平衡常数(离子积)
2
3. 质子转移平衡的平衡常数
HB + H2O
B- + H3O+
[B-] [H+] K=
OH- [Ac-] ↗ [HAc] ↘ 平衡 →
结 pH改变会使组分浓度发生变化， 论 即分布δn发生变化
9
（三）酸度对酸碱型体分布的影响
1.一元弱酸溶液
HAc
H+ + Ac-
[HAc]
[HAc]
δ0 = C = [HAc] + [Ac-]
=
1
1+
[Ac-] [HAc]
= [H+] [H+] + Ka
[HB][OH-]
Kb =
[B-]
Ka·Kb = [H3O+][OH-] = Kw
4
结论
Ka↑, K ,共轭酸的酸性愈强，
b
其共轭碱的碱性愈
弱
.
5
6. 多元酸碱的解离反应
n- 表示的是几元酸；i- 表示的是第几步解离
6
7. 滴定反应常数 Kt 的表达（酸碱中和反应） 强碱强酸互滴 H+ + OH- = H2O
[HB][H2O]
[B-] [H+] Ka = [HB]
Ka↑, [H+]↑, [HB]↓, 酸易失H+,酸愈强。 Ka可衡量酸的强度，同理Kb可衡 量碱的强度
3
5. 共轭酸碱 Ka与 Kb之间的关系
HB + H2O
B- + H3O+
Ka =
[H3O+][B-] [HB]
B- + H2O
HB + OH-
2. HAc在水中的离解反应 通过这两个反应 NH3在水中的离解反应
请解释：① 酸碱反应的实质是什么？ H+
HAc + H2O H+
H3O+ + Ac-
NH3 + H2O
H+
NH4+ + OH-
总反应 HAc + NH3 = NH4Ac
两对共轭酸碱对间的质子转移反应。
1
②水的质子自递反应及平衡常数 H+
δ1
= Ka [H+] + Ka
δ0 + δ1 = 1
10
δ0 =
[H+] [H+] + Ka
=
1
1+ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ka [H+]
δ1 =
Ka [H+] + Ka
=
1
1
+
[H+] Ka
结论
① δ只与K、 [H+]有关，而与 C 无关
[H+] ↘ pH ↗δ0 ↘ δ1 ↗
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Ka HAc
pH < pKa pH > pKa pH = pKa
(一) 质子条件式：酸碱反应达平衡时酸失 去质子的量(mol)与碱得到质子的量(mol)相 等，此恒等关系称为质子平衡，其数学表达
式称质子条件式。
根据物料平衡和电荷平衡 建立质子条件
根据得失质子平衡(零水准法)
零水准物质应该是溶液中大量存在的能产生H+
或OH-的物质
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方法要点：以Na2CO3为例
[H+]=[Ac-]+[OH-] [H+]+[H2CO3]=[CO32-]+[OH-] [H+]+[H2PO4-]+2[H3PO4]=[PO43-]+[OH-]
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2.一元弱酸碱溶液的pH计算 以Cmol/L-1 HAc为例
当 CKa≥20KW, C /Ka≥500时
最简式
弱碱？ OH KbC