酸碱滴定法 ppt课件

H2PO4-
HPO42- +
H+
H6Y2+
H5Y+ +
H+
NH4+
NH3
+
H+
通式: HA
A + H+
酸碱半反应
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例: HF在水中的离解反应
半反应:
HF
半反应: 总反应:
H+ + H2O HF + H2O
F- + H+ H3O+ F- + H3O+
简写:
HF
F- + H+
酸碱反应的实质是质子转移
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Kbi =
Kw Ka(n-i+1)
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3.酸碱中和反应(滴定反应) 滴定反应
H+ + OH-
H2O
H+ + Ac-
HAc
OH- + HAc
H2O + Ac-
酸碱反应常数Kt
Kt =
1 =10 14.00 Kw
Kt =
1= Ka
Kb Kw
Kt =
1 =
Kb
Ka Kw
10
4.水解反应
NaAc的水解（相当于Ac -弱碱的离解）
n
cizi2
i=1
B: 常数, (=0.00328 ，25℃), 与温度、介电常数有关,
å：离子体积参数(pm) ；
zi：i离子电荷数,
P111：例题1、2，
结论：I 对高价离子影响大。
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二.溶液中的酸碱反应与平衡常数
酸碱质子理论:凡能给出质子的物质是酸；反之为碱。
酸
共轭碱 + 质子
HF
F-
+
H+
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质子平衡 溶液中酸失去质子数目等于碱得到质子数目。
质子条件式（PBE） (1) 先选零水准 (大量存在, 参与质子转移的物质)，
一般选取投料组分及H2O (2) 将零水准得质子产物写在等式一边,失质子产物
共轭酸碱对(HA-A)的Ka与Kb的关系为
Ka Kb =
aH + aA aHA
aHA aOH aA -
= Kw
pKa + pKb = pKw= 14.00
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2.一元弱酸(碱)的解离反应
半反应 HA + H2O
A- + H3O+
解离常数
Ka=
aH + aA aHA
A- + H2O
HA + OH- Kb=
ggg g K m ixa （ [B H B ][ ） H [A A ] ]a(H a B B a )H a A (A )
B H AK a
A
A
以 醋 酸 为 例 ， p K m i x 4 .6 5 ( I 0 .1 )
H A c:Kc K m ixKo
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三. 溶液中的其他相关平衡——MBE;CBE;PBE
物料平衡 (Material (Mass) Balance): 各物种的平衡浓度之和等于其分析浓度。
电荷平衡 (Charge Balance): 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)。
质子平衡 (Proton Balance): 溶液中酸失去质子数目等于碱得到质子数目。
溶液无限稀时: g i =1，ai = ci 中性分子: g i =1
溶剂活度: a =1
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Debye-Hückel公式： （稀溶液 I < 0.1 mol/L）
-lggi = 0.512zi2
I 1+Bå
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-lggi=0.512zi2 I
I：离子强度（ionic strength）,
I=
1 2
1.溶剂分子之间的质子转移反应（质子自递反应）
H2O + H2O
H3O+ + OH- (25°C)
Kw= aH + aOH - =1.0×10-14
C 2H 5 O H C 2H 5 O HC 2H 5 O H 2 C 2H 5 O K s [C 2H 5 O H 2][C 2H 5 O ] 1 1 0 1 9
第5章 酸碱滴定法
5.1 溶液中的酸碱反应与平衡
5.2 酸碱组分的平衡浓度与分布分数δ
5.3 溶液中H+浓度的计算
5.4 对数图解法
5.5 酸碱缓冲溶液
5.6 酸碱指示剂
5.7 酸碱滴定原理
5.8 终点误差
5.9 酸碱滴定法的应用
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5.1 溶液中的酸碱反应与平衡
四大平衡体系： 酸碱平衡 配位平衡 氧化还原平衡 沉淀平衡
[NH3] +[Zn(NH3) 2+] +2[Zn(NH3)22+] +3[Zn(NH3)32+] +4[Zn(NH3)42+] = 0.2 mol/L
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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-]
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平衡常数 反应：HA＋B
HB+ +A-
活度常数 K◦ ——与温度有关
K◦=
aHB + aA aBaHA
浓度常数 Kc ——与温度和离子强度有关
Kc =
[HB+][A-] [B][HA]
=
aHB + aA aBaHA
gB gHAgHB+ gA-
=
K◦
gHB+ gA-
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混合常数 （mixed constant）Kmix
Ac- + H2O
OH- + HAc
共轭酸碱对(conjugate acid-base pair)
Cr32H2O Cr(OH)22H Ka [Cr(OH[C)2r3]][H]2
P113 例题3
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➢ 酸碱半反应不可能单独发生 ➢ 酸碱反应是两对共轭酸碱对共同作用的结果 ➢ 酸碱反应的实质是质子的转移 ➢ 质子的转移是通过溶剂合质子来实现的
aHA aOH aA -
Ka及Kb为溶质的解离常数（dissociation constant）
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多元酸碱的解离反应
H3PO4
Ka1 Kb3
H2PO4-
Ka2 Kb2
HPO42- Ka3 Kb1
PO43-
pKb1 + pKa3 = 14.00 pKb2 + pKa2 = 14.00 pKb3 + pKa1= 14.00
四种滴定分析法： 酸碱滴定法 配位(络合)滴定法 氧化还原滴定法 沉淀滴定法
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一. 离子的活度与活度系数
离子的活度：在化学反应中表现出来的有效浓度， 通常用ai表示 （activity）
ai = gi ci
Ci（equilibrium concentration）
gi （activity coefficient）
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物料平衡 各物种的平衡浓度之和等于其分析浓度。
质量平衡方程（MBE）
2 10-3 mol/L ZnCl2 和 0.2 mol/L NH3
[Cl-] = 4 10-3 mol/L [Zn2+] +[Zn(NH3) 2+] +[Zn(NH3)22+] +[Zn(NH3)32+] +[Zn(NH3)42+] = 2 10-3 mol/L