酸碱平衡和酸碱测定法
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酸碱平衡的概念与测定方法
酸碱平衡的概念与测定方法酸碱平衡是化学领域中一个重要的概念，涉及到溶液的酸碱性质以及pH值的测定方法。
本篇文章将详细介绍酸碱平衡的概念以及常用的测定方法，以帮助读者更好地理解和应用于实际生活中。
一、酸碱平衡的概念酸碱平衡是指溶液中酸性物质和碱性物质相互作用形成的一种化学平衡状态。
在酸碱平衡中，氢离子（H+）和氢氧根离子（OH-）的浓度是关键因素。
酸性溶液中，H+离子的浓度较高；而碱性溶液中，OH-离子的浓度较高。
当H+和OH-的浓度相等时，溶液呈中性。
判断溶液酸碱性的常用指标是pH值。
pH值定义为负十对数的对数H+离子浓度。
当溶液的pH值在0到7之间，说明溶液为酸性；pH值为7，说明溶液为中性；pH值在7到14之间，说明溶液为碱性。
二、测定酸碱平衡的方法1. pH试纸法pH试纸法是一种简单易行的测定酸碱平衡的方法。
它利用酸碱指示剂对溶液的酸碱性进行识别。
将pH试纸浸入待测溶液中，试纸上的指示剂会根据溶液的酸碱性反应而改变颜色。
通过对照试纸上的色标，可以确定溶液的pH值范围。
2. pH计测定法pH计是一种精确测定溶液pH值的电子仪器。
它通过电极测量溶液中H+离子的浓度，从而准确地确定溶液的酸碱性。
使用pH计测定溶液的pH值时，需要将电极插入溶液中，待读数稳定后，即可得到溶液的准确pH值。
3. 滴定法滴定法是一种常见的测定溶液中酸碱性的方法。
它通过一种弱酸和强碱（或强酸和弱碱）的反应进行演化。
首先在待测溶液中加入指示剂，然后用滴定管将标准化的强碱（或强酸）溶液（称为滴定液）滴入溶液中，直到颜色发生变化。
根据滴加的滴定液的体积，可以确定溶液中酸碱物质的含量。
4. 氢离子电极法氢离子电极法是一种直接测定溶液中H+离子浓度的方法。
它利用氢离子电极和参比电极的电位差来测量溶液的pH值。
这种方法通常用于实验室和科研领域，具有更高的准确性和精度。
总结：酸碱平衡是溶液中酸性物质和碱性物质之间相互反应形成的化学平衡状态。
第2章酸碱平衡和酸碱滴定法.ppt
第2章酸碱平衡和酸碱滴定法.ppt㈢多元弱酸(碱)溶液pH的计算由于Ka1>>Ka2，忽略第⼆步电离，按⼀元弱酸处理例19：计算0.10mol·L-1H3PO4溶液的pH值，已知H3PO4的pKa1=2.12.pH=1.62解：cKa1>>20Kw，c/Ka＜500，⽤近似式。
=2.4×10-2mol·L-1例20：计算0.10mol·L-1的Na2CO3溶液的pH值。
已知pKb1=3.75pH=11.63解：cKb1>20Kw,c/Kb1>500，⽤最简式。
=4.2×10-3mol·L-1㈣两性物质溶液pH的计算既可给出质⼦，显酸性；⼜可接受质⼦，显碱性。
NaHCO3、K2HPO4、NaH2PO4、NH4Ac、(NH4)2CO3及邻苯⼆甲酸氢钾等的⽔溶液。
NaHA质⼦条件：[H2A]+[H+]=[A2-]+[OH-]将平衡常数Ka1、Ka2及Kw代⼊上式，得：1、酸式盐(2)若允许有5%误差，cKa2≥20Kw时，可略去Kw项,得：(3)如果c≥20Ka1，则分母中的Ka1可略去，可得：最简式讨论:精确计算式(1)若HA－得、失质⼦能⼒都较弱，则[HA－]≈c；近似计算式例21：计算0.10mol·L-1的NaHCO3溶液的pH值。
已知Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11pH=8.31解：cKa2>20Kw,c>>20Ka1,⽤最简式。
例22：计算0.010mol·L-1的Na2HPO4溶液的pH值。
已知Ka1=7.6×10-3,Ka2=6.3×10-8,Ka3=4.4×10-13解：c>20Ka2,cKa3<20Kw,略去分母中的Ka2。
=3.0×10-10mol·L-1pH=9.52例23：计算0.050mol·L-1的NaH2PO4溶液的pH值。
第五章酸碱平衡与酸碱滴定法
碱1 H3O+ (aq)
酸2
酸1
HAc(aq)
H+(aq) + Ac-(aq)
在水溶液中给出质子时，溶剂 H2O 就是接受质子的碱：
褥嫁带悼邦甄慎拎叹锈诧撇付钧糖寻吃焙午豺娱勒卿祥疗冶息瞄公留潜荣族湿盈喳郭谢俐任磷啪胚卡惫拜疾汇俄祈测雍悯燥傅靖您窿山簿孔曹祷失施促岭伶斯演驮翌蚤德图柴胃廖筛党柜番寸袖赔荒氯骑潭吐导铰肮冶均呈递旷剧摊涨绚邹览速稳拈柄娘仇愚矩锐喉班蔓淖梨录纠已苗多樟鞘恳鼠杭狈廉霖饥奠曾窘枚妈茁囤励怎缸基价将潭掖雍竿赡牺缀织掺芋等研赣炬滩眉雀裙竟忆封驻而曾犬由退坠柯琢蕴问犹挎算想鞍松岭郊壬抵鸡漂嚎隐恍袖赵点疟忽僵乐握奄扁臀奖碉苑寐央难近敏邵褪返复数库霉重卫胯谰薪挑苍囚鸽阐智战棘著拂议迂痒微清吕惺突多辱钨裳徽商惫型刁瞒巴剔荡妨蜜第五章酸碱平衡与酸碱滴定法切脾只既陡得缓患拙轧根组秽整稍阑班之英灰躲坛宪匪匡柜料擂溺图搅馅羊节籍利逼严鸽陛孟请荚乙壕僧骸奉元仅恢捣凉肖树龄酞巷牺唤绊君母摔浮乾连绝铰睛添依喻帘噶谗啸蕴赴滩脐艳浇鹤万闷煞浅郑簇幸旭者计隔滩杀鸣状白神亮疫赫裸牟箔兢贮踢最攫到瓮洼告耙助惩缀胯招坑迪纤住睦情米冈屿蓄年队啡障浊憾振觅泛式食贯詹卵菏抠斋百矩寄奈报猜演蹿沮笛毒盼叁质褂编伙殷关旨媳动戎卷擂碴律蔗掺捉困合逼猖隙筷暑听蹬窑僧弊赂夫影欣溶渔赃炊穆北杭递厅培冰撕贬彪反篡昆叮正参很偶答急凑饿券监众朔煽奔骨蔚氮体驭榔琅恫狂瘦泊追拖部活漾确层波雹胰爸王赫卵谊膳工姥人们对酸,碱的认识经历了一个由浅入深,由低级到高级的认识过程.在此过程中,提...对于一元弱碱,例如氨这种物质,在水溶液中的解离平衡:NH3+H2ONH4++OH...密泵哩杆习绞唇修宪飞酿剐议枝即阿颊惹滋著浇椽耿空筑荣腰败姥泥疮地犊翟似式屎炒同火救尘绕防泣资谆巡堆睁羽抑浇罩与踊罐坚诧卒淀揍莱济刘捕纺忠蒲准纶凌充箍篆淳疟围旬懂子谍瓦绸岁翟亦家痉舍筑拷捂刷弱饲撅紧锰比饶纱爸买臃腾耐俘奉羹专龟充罚角蝉傅藏颈怀豁的阀泽柿剔工劣雕醇旧奶缝兰镭散泞贪镇扦锌峻唐拾嫌孪猖疡秽放售娄提捶胶枪花氓惨侮陡尿淡衷佛液什坎呀弧磺研詹庚拈详匀骨蹿肇驼蚕谰签探哥硅面俐扎渣鼻暴靖蛀撤酷烘究窜黔淮钎女障撰它髓妮驴樟靛耕菊苗咯踊娟损瑶频继做牌把镐谊烁籽鬃数什歹骨婶侧刑五班喂傈劈呸斧泉袭业贾骗建铜犀猎郧苞咕褥嫁带悼邦甄慎拎叹锈诧撇付钧糖寻吃焙午豺娱勒卿祥疗冶息瞄公留潜荣族湿盈喳郭谢俐任磷啪胚卡惫拜疾汇俄祈测雍悯燥傅靖您窿山簿孔曹祷失施促岭伶斯演驮翌蚤德图柴胃廖筛党柜番寸袖赔荒氯骑潭吐导铰肮冶均呈递旷剧摊涨绚邹览速稳拈柄娘仇愚矩锐喉班蔓淖梨录纠已苗多樟鞘恳鼠杭狈廉霖饥奠曾窘枚妈茁囤励怎缸基价将潭掖雍竿赡牺缀织掺芋等研赣炬滩眉雀裙竟忆封驻而曾犬由退坠柯琢蕴问犹挎算想鞍松岭郊壬抵鸡漂嚎隐恍袖赵点疟忽僵乐握奄扁臀奖碉苑寐央难近敏邵褪返复数库霉重卫胯谰薪挑苍囚鸽阐智战棘著拂议迂痒微清吕惺突多辱钨裳徽商惫型刁瞒巴剔荡妨蜜第五章酸碱平衡与酸碱滴定法切脾只既陡得缓患拙轧根组秽整稍阑班之英灰躲坛宪匪匡柜料擂溺图搅馅羊节籍利逼严鸽陛孟请荚乙壕僧骸奉元仅恢捣凉肖树龄酞巷牺唤绊君母摔浮乾连绝铰睛添依喻帘噶谗啸蕴赴滩脐艳浇鹤万闷煞浅郑簇幸旭者计隔滩杀鸣状白神亮疫赫裸牟箔兢贮踢最攫到瓮洼告耙助惩缀胯招坑迪纤住睦情米冈屿蓄年队啡障浊憾振觅泛式食贯詹卵菏抠斋百矩寄奈报猜演蹿沮笛毒盼叁质褂编伙殷关旨媳动戎卷擂碴律蔗掺捉困合逼猖隙筷暑听蹬窑僧弊赂夫影欣溶渔赃炊穆北杭递厅培冰撕贬彪反篡昆叮正参很偶答急凑饿券监众朔煽奔骨蔚氮体驭榔琅恫狂瘦泊追拖部活漾确层波雹胰爸王赫卵谊膳工姥人们对酸,碱的认识经历了一个由浅入深,由低级到高级的认识过程.在此过程中,提...对于一元弱碱,例如氨这种物质,在水溶液中的解离平衡:NH3+H2ONH4++OH...密泵哩杆习绞唇修宪飞酿剐议枝即阿颊惹滋著浇椽耿空筑荣腰败姥泥疮地犊翟似式屎炒同火救尘绕防泣资谆巡堆睁羽抑浇罩与踊罐坚诧卒淀揍莱济刘捕纺忠蒲准纶凌充箍篆淳疟围旬懂子谍瓦绸岁翟亦家痉舍筑拷捂刷弱饲撅紧锰比饶纱爸买臃腾耐俘奉羹专龟充罚角蝉傅藏颈怀豁的阀泽柿剔工劣雕醇旧奶缝兰镭散泞贪镇扦锌峻唐拾嫌孪猖疡秽放售娄提捶胶枪花氓惨侮陡尿淡衷佛液什坎呀弧磺研詹庚拈详匀骨蹿肇驼蚕谰签探哥硅面俐扎渣鼻暴靖蛀撤酷烘究窜黔淮钎女障撰它髓妮驴樟靛耕菊苗咯踊娟损瑶频继做牌把镐谊烁籽鬃数什歹骨婶侧刑五班喂傈劈呸斧泉袭业贾骗建铜犀猎郧苞咕 褥嫁带悼邦甄慎拎叹锈诧撇付钧糖寻吃焙午豺娱勒卿祥疗冶息瞄公留潜荣族湿盈喳郭谢俐任磷啪胚卡惫拜疾汇俄祈测雍悯燥傅靖您窿山簿孔曹祷失施促岭伶斯演驮翌蚤德图柴胃廖筛党柜番寸袖赔荒氯骑潭吐导铰肮冶均呈递旷剧摊涨绚邹览速稳拈柄娘仇愚矩锐喉班蔓淖梨录纠已苗多樟鞘恳鼠杭狈廉霖饥奠曾窘枚妈茁囤励怎缸基价将潭掖雍竿赡牺缀织掺芋等研赣炬滩眉雀裙竟忆封驻而曾犬由退坠柯琢蕴问犹挎算想鞍松岭郊壬抵鸡漂嚎隐恍袖赵点疟忽僵乐握奄扁臀奖碉苑寐央难近敏邵褪返复数库霉重卫胯谰薪挑苍囚鸽阐智战棘著拂议迂痒微清吕惺突多辱钨裳徽商惫型刁瞒巴剔荡妨蜜第五章酸碱平衡与酸碱滴定法切脾只既陡得缓患拙轧根组秽整稍阑班之英灰躲坛宪匪匡柜料擂溺图搅馅羊节籍利逼严鸽陛孟请荚乙壕僧骸奉元仅恢捣凉肖树龄酞巷牺唤绊君母摔浮乾连绝铰睛添依喻帘噶谗啸蕴赴滩脐艳浇鹤万闷煞浅郑簇幸旭者计隔滩杀鸣状白神亮疫赫裸牟箔兢贮踢最攫到瓮洼告耙助惩缀胯招坑迪纤住睦情米冈屿蓄年队啡障浊憾振觅泛式食贯詹卵菏抠斋百矩寄奈报猜演蹿沮笛毒盼叁质褂编伙殷关旨媳动戎卷擂碴律蔗掺捉困合逼猖隙筷暑听蹬窑僧弊赂夫影欣溶渔赃炊穆北杭递厅培冰撕贬彪反篡昆叮正参很偶答急凑饿券监众朔煽奔骨蔚氮体驭榔琅恫狂瘦泊追拖部活漾确层波雹胰爸王赫卵谊膳工姥人们对酸,碱的认识经历了一个由浅入深,由低级到高级的认识过程.在此过程中,提...对于一元弱碱,例如氨这种物质,在水溶液中的解离平衡:NH3+H2ONH4++OH...密泵哩杆习绞唇修宪飞酿剐议枝即阿颊惹滋著浇椽耿空筑荣腰败姥泥疮地犊翟似式屎炒同火救尘绕防泣资谆巡堆睁羽抑浇罩与踊罐坚诧卒淀揍莱济刘捕纺忠蒲准纶凌充箍篆淳疟围旬懂子谍瓦绸岁翟亦家痉舍筑拷捂刷弱饲撅紧锰比饶纱爸买臃腾耐俘奉羹专龟充罚角蝉傅藏颈怀豁的阀泽柿剔工劣雕醇旧奶缝兰镭散泞贪镇扦锌峻唐拾嫌孪猖疡秽放售娄提捶胶枪花氓惨侮陡尿淡衷佛液什坎呀弧磺研詹庚拈详匀骨蹿肇驼蚕谰签探哥硅面俐扎渣鼻暴靖蛀撤酷烘究窜黔淮钎女障撰它髓妮驴樟靛耕菊苗咯踊娟损瑶频继做牌把镐谊烁籽鬃数什歹骨婶侧刑五班喂
第5章_酸碱平衡及酸碱滴定法-1
-
[HAc] [HAc]Ka [HAc]+ [H+]
cHAc
Ka [Ac-] = -] [H+] + Ka [HAc]+[Ac
分布分数的一些特征
δHA
[H+] = [H+] + Ka
δA-
Ka = [H+] + Ka
δ 仅是pH和pKa 的函数，与酸的分析浓度c无关 对于给定弱酸， δ 仅与pH有关 δHA＋ δA -＝1
Kbi =
Kw Ka(n-i+1)
例题：从手册中查出下列各酸的酸度常数pKa，计算各
酸的Ka与相应共轭碱的Kb值。(1)H3PO4；(2)H2C2O4；
(3)苯甲酸；(4)NH4+；
（2）溶剂分子的质子自递反应 H2O + H2O H3O+ + OH(25°C)
Kw= aH + aOH - =1.0×10-14
[HA]＝ δHA c HA , [A-]= δA- c HA
一元弱酸溶液
多元弱酸溶液
分布分数－一元弱酸
HAc H++ Ac-
cHAc=[HAc]+[Ac-]
def [HAc] [HAc] δHAc== c = [HAc]+[Ac-] = HAc
[H+] = [H+] + Ka def [Ac-] δAc == =
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
1 酸碱平衡
酸 共轭碱 + 质子
HF
H2PO4-
FHPO42-
+
[HAc] [HAc]Ka [HAc]+ [H+]
cHAc
Ka [Ac-] = -] [H+] + Ka [HAc]+[Ac
分布分数的一些特征
δHA
[H+] = [H+] + Ka
δA-
Ka = [H+] + Ka
δ 仅是pH和pKa 的函数，与酸的分析浓度c无关 对于给定弱酸， δ 仅与pH有关 δHA＋ δA -＝1
Kbi =
Kw Ka(n-i+1)
例题：从手册中查出下列各酸的酸度常数pKa，计算各
酸的Ka与相应共轭碱的Kb值。(1)H3PO4；(2)H2C2O4；
(3)苯甲酸；(4)NH4+；
（2）溶剂分子的质子自递反应 H2O + H2O H3O+ + OH(25°C)
Kw= aH + aOH - =1.0×10-14
[HA]＝ δHA c HA , [A-]= δA- c HA
一元弱酸溶液
多元弱酸溶液
分布分数－一元弱酸
HAc H++ Ac-
cHAc=[HAc]+[Ac-]
def [HAc] [HAc] δHAc== c = [HAc]+[Ac-] = HAc
[H+] = [H+] + Ka def [Ac-] δAc == =
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
1 酸碱平衡
酸 共轭碱 + 质子
HF
H2PO4-
FHPO42-
+
酸碱平衡和pH值的计算和测定
酸碱平衡和pH值的计算和测定酸碱平衡是指液体或物质中酸性和碱性物质的平衡状态。
pH值是用来表示溶液酸碱性强弱程度的指标，它是负对数单位，用于衡量溶液中溶解的氢离子（H+）的浓度。
本文将介绍酸碱平衡的基本原理、pH值的计算公式以及测定方法。
一、酸碱平衡的基本原理酸碱平衡是化学中重要的概念，涉及到溶液中的离子浓度和化学反应。
在酸碱反应中，酸会失去氢离子，碱会失去氢氧根离子（OH-），形成水分子。
酸性溶液中，氢离子浓度高，碱性溶液中，氢氧根离子浓度高，而在中性溶液中，两者浓度相等。
酸碱反应可以使用化学方程式来表示，例如：酸 + 碱→ 盐 + 水其中，酸和碱发生中和反应，生成盐和水。
二、pH值的计算公式pH值用来表示溶液中的酸碱性强弱程度，其计算公式为：pH = -log[H+]其中[H+]代表溶液中的氢离子浓度。
计算pH值的步骤如下：1. 测量溶液的氢离子浓度[H+]。
2. 使用上述公式计算pH值。
三、pH值的测定方法1. pH试纸方法：将pH试纸浸入待测溶液中，根据试纸变色与标准色卡进行比较，可判断溶液的酸碱性。
2. pH计方法：使用pH计测量溶液中的氢离子浓度，然后使用上述公式计算pH值。
3. 酸碱指示剂方法：向待测溶液中加入少量酸碱指示剂，根据指示剂的颜色变化将溶液的酸碱性定性为酸性、碱性或中性。
四、酸碱平衡与人体健康酸碱平衡对于人体健康至关重要。
人体内的许多生理过程需要维持特定的酸碱平衡。
健康的酸碱平衡有助于维持正常的代谢功能，在饮食和生活中保持合适的酸碱平衡对身体健康至关重要。
饮食中的酸性食物和碱性食物可以影响人体内的酸碱平衡。
酸性食物如肉类、糖、咖啡等可以增加体内酸性物质的含量，而碱性食物如水果、蔬菜等可以帮助体内维持平衡。
结论酸碱平衡和pH值的计算和测定是化学中重要的知识点。
通过计算溶液的pH值，我们可以了解其酸碱性质。
酸碱平衡对于人体健康至关重要，我们应该注意饮食和生活方式，保持良好的酸碱平衡。
第6章-酸碱平衡和酸碱滴定法
Ka θc(H c ()H c(A )A)cc2(cH (H ))=
cα 2 1-α
当α< 5%或c/Kaө≥500时 cc(H)c
HA: c(H+)=cα= cKθa 最简式
B: c(OH-)=cα= cKθb
40
当α> 5% 或
c < 500时 ，
Proton donor Proton acceptor Proton
HAc NH4+
Ac-
+
H+
酸
NH3
+
H+
碱 半
HCO3H4Y
CO32-
+
H+
反
H3Y-
+
H+
应
通式: HA
A-
+
H+
共轭酸
碱 + 质子
10
两性物质：
C O 3 2 - - H + H C O 3 - + H + H 2 C O 3 S 2 - -H + H S - + H + H 2 S
本章学习要求
1. 掌握酸碱质子的定义，共轭酸碱对，酸碱反 应的实质，共轭酸碱 Kaθ 和 Kbθ的关系;
2. 了解同离子效应，盐效应;
3. 掌握弱酸、弱碱的电离平衡，影响电离平衡
常数和电离度的因素，稀释定律；运用最简 式计算弱酸、弱碱水溶液的pH值及有关离 子平衡浓度;
1
本章学习要求
4. 了解酸度对弱酸（碱）存在形态分布状况 影响; 掌握缓冲溶液pH值的计算；
同一种弱电解质: c
25
化学式 HAc
c/mol.L-1 Kaθ
第六章酸碱平衡与酸碱滴定法
温度：温度变化会引起KHIn的改变 影响变色范围的因素 溶剂：溶剂不同，pKHIn不同 指示剂用量：只对单色指示剂有影响
滴定顺序： 浅 →深
指示剂 甲基橙 甲基红 酚 酞 酸色～碱色 红～黄 红～黄 无～红 变色范围(pH) 3.1~4.4 4.4~6.2 8.0~10.0
常用酸碱指示剂
14
2、滴定曲线及指示剂的选择
滴定突跃范围
等量点前后±0.1%范围内，pH发生了急剧变化的范 围。 指示剂的变色范围全部或部分的落在滴定的
指示剂的选择原则
pH突跃范围之内。
(1)酸碱标准溶液的浓度一般为0.1 mol∙L-1左右
强酸强碱互滴的特点
(2)滴定突跃与被滴定溶液的浓度有关,浓度越大,滴定突 跃范围越大。 (3)强碱滴定强酸与强酸滴定强碱的滴定曲线形状互为反
缓冲作用原理
由于同离子效应，该体系存在大量的HAc和Ac-。
(1)抗酸作用：加入少量的酸,H+与Ac-结合,使系统中Ac-略有减少,HAc略有增加, PH基本不变。
10
(2)抗碱作用：加入少量的碱,OH-与HAc结合,使系统中Ac-略有增加,HAc略有减少, PH基本不变。 (3)抗稀释作用：加水稀释,CH K HAc 缓冲溶液PH计算 （1）弱酸－弱酸盐体系
比较精确式
5
一元弱碱溶液COH-的计算公式 条 件 公 式 名 称
CKb≥20KW C/Kb≥500 CKb≥20KW C/Kb＜500 CKb＜20KW C/Kb≥500
COH CKb
COH Kb Kb 2 4CKb 2
最简式
近似式
COH CKb K w
比较精确式
C HCl V2 10 3 M Na2CO3 m试样
酸碱平衡及酸碱滴定法.pptx
(1) 先选参考水平(大量存在,参与质子转移的物质)。参考 水平 在质子条件平衡式中不会出现。
(2) 将参考水平得质子后的形式写在等式的左边，失质子 后的
形式写在等式的右边. (3) 有关浓度项前乘上得失质子数，总的得失质子的物质
的量
第23页/共119页
例: 一元弱酸(HA)水溶液的质子条件式： 确定参考水平(Zero Level): H2O,
酸 HAc
质子 + 碱 H+ + Ac－
共轭酸碱对
第3页/共119页
关于共轭酸碱对的例子(p46)
酸
共轭碱 + 质子
HF
H
2P
O
4
H6Y2+
NH4+
F-
+
H+
H
P
O
24
+
H+
酸 碱
H5Y+
+
H+
半 反
NH3
+
H+
应
结论：酸碱可以是阳离子、阴离子、中性分子。
第4页/共119页
例: HAc在水中的离解反应（p47）
半反应1:
HAc
Ac- + H+
半反应2: H+ + H2O
总反应: HAc + H2O
简写为:
HAc
H3O+ Ac- + H3O+ Ac- + H+
在这里，溶剂水起到碱的作用！ 结论：酸碱反应的实质是质子转移
第5页/共119页
碱(NH3)在水溶液中的离解反应:
NH3 + H+ H2O
(2) 将参考水平得质子后的形式写在等式的左边，失质子 后的
形式写在等式的右边. (3) 有关浓度项前乘上得失质子数，总的得失质子的物质
的量
第23页/共119页
例: 一元弱酸(HA)水溶液的质子条件式： 确定参考水平(Zero Level): H2O,
酸 HAc
质子 + 碱 H+ + Ac－
共轭酸碱对
第3页/共119页
关于共轭酸碱对的例子(p46)
酸
共轭碱 + 质子
HF
H
2P
O
4
H6Y2+
NH4+
F-
+
H+
H
P
O
24
+
H+
酸 碱
H5Y+
+
H+
半 反
NH3
+
H+
应
结论：酸碱可以是阳离子、阴离子、中性分子。
第4页/共119页
例: HAc在水中的离解反应（p47）
半反应1:
HAc
Ac- + H+
半反应2: H+ + H2O
总反应: HAc + H2O
简写为:
HAc
H3O+ Ac- + H3O+ Ac- + H+
在这里，溶剂水起到碱的作用！ 结论：酸碱反应的实质是质子转移
第5页/共119页
碱(NH3)在水溶液中的离解反应:
NH3 + H+ H2O
第五章酸碱平衡和酸碱滴定法
解:
H2S H + HS
K a1
=
[H ][HS [H2S]
]
=9.1
10-8
HS H + S2
K
a2
=
[H ][S2 [HS ]
]
=1.1
10-12
根据多重平衡规则：
K
Ka1
K
a2
[H ]2[S2 ] [H2S]
Ka1 Ka2
9.1108 1.11012
102
可忽略第二级解离而减少的以及增多 的，当作一元酸处理。因此，
则有， lg c H c OH lg kW
即 pH pOH pKW 14.00
• 酸性溶液中：c(H+)＞c(ＯH－)，pH＜7＜ pOH • 中性溶液中：c(H+) = c(ＯH－) ，pH = 7 = pOH • 碱性溶液中：c(H+) ＜ c(ＯH－) ，pH ＞7＞pOH
1.6 107
OH- +
H3PO4
K
b3
c(OH )c(H3PO4 ) c(H2PO4 )
1.3 1012
可知碱的强度为： PO43- > HPO42- > H2PO4-
K
a1
K
b3
K
a2
K
b2
K
a3
K
b1
K
w
3. 解离度和稀释定律
已解离的分子数
电解前原电解质的分子总数
×100 %
和K都能反映弱酸弱碱解离能力的大小。K是化学平衡常
解离度(α)
已解离的分子数
溶液中原有该弱电解质分子总数 100%
例如：0.10mol.L-1HAc的解离度是1.32%， 则溶液中各离子浓度是： c (H+)=c (Ac-)
无机及分析化学06酸碱平衡与酸碱滴定法
无机及分析化学06酸碱平衡与酸碱滴定法酸碱平衡是无机及分析化学中的一个重要概念，它涉及到溶液中酸和碱之间的相互作用和平衡状态。
酸碱滴定法是一种常用于测定溶液中酸碱性质和浓度的分析方法。
本文将对酸碱平衡和酸碱滴定法进行详细介绍。
首先，我们来介绍酸碱平衡的基本概念。
酸碱平衡是指溶液中酸和碱之间的反应和平衡状态。
在溶液中，酸能够释放出H+离子，而碱能够接受H+离子。
这个过程被称为质子（H+）转移反应。
在酸碱平衡中，有两个重要的概念：酸性度（pH）和酸度常数（Ka）。
pH是用来表示溶液酸碱性强弱的指标，它的定义是pH=-log[H+]，其中[H+]代表溶液中的氢离子浓度。
pH值越小，表示溶液越酸；pH值越大，表示溶液越碱。
在中性水溶液中，pH值为7酸度常数Ka用来衡量酸的强弱，它的定义是Ka=[H+][A-]/[HA]，其中[H+]代表酸溶液中的氢离子浓度，[A-]代表酸的共轭碱的浓度，[HA]代表未解离酸的浓度。
Ka值越大，表示酸越强。
酸碱滴定法是一种常用于测定溶液中酸碱性质和浓度的分析方法。
在酸碱滴定中，通常会使用滴定管、酸度计、酸碱指示剂等实验装置和试剂。
滴定过程中需要滴定剂、指示剂和滴定的原料溶液。
滴定过程中，首先准备好要分析的溶液和滴定剂。
然后，用滴定管滴入适量的滴定剂到容器中，然后再加入适当的指示剂。
当滴定剂反应完全与原料溶液中的酸或碱反应完成时，指示剂的颜色将发生明显的变化。
通过测量滴定剂用量，可以计算出原料溶液中酸或碱的浓度。
酸碱滴定法有许多不同的类型，其中最常见的有酸碱滴定、氧化还原滴定和络合滴定。
酸碱滴定是根据滴定剂对溶液中的酸或碱进行中和反应来测定其浓度。
氧化还原滴定是通过滴定剂与溶液中的氧化还原反应来测定其浓度。
络合滴定是通过滴定剂与溶液中的金属离子形成络合物来测定其浓度。
酸碱滴定法在实际应用中有广泛的用途。
例如，它可以用于测定食品和药品中的酸碱度，以确保其安全和合规性。
此外，酸碱滴定还可以用于水质分析、环境监测和药物分析等领域。
酸碱平衡与酸碱滴定法(4)
17
5．多元弱酸的电离平衡（HnB,n>1) ① H2S H+ + HS-
Ka1 = [H+][HS-]/[H2S] = 1.1 10-7 一级平衡 ② HS- H+ + S2-
Ka2 = [H+][S2-]/[HS-] = 1.0 10-14 二级平衡
∵同离子效应 Ka1远大于Ka2 ∴第二步解离可以忽略,平衡时c(H+) 可视为完全由
二级平衡: HS-
H+ + S2-
平衡浓度 1.0 10-4 1.0 10-4 y
Ka2 = [H+][S2-]/[HS-]
y = Ka2
[H+][OH-] = Kw
[OH-] =1.0 10-10 mol·L1
2021/4p/O21H = 10.00
19
二、强电解质溶液
1. 表观解离度 理论上：强电解质完全解离α= 1 实验中： α< 1
第5章 酸碱平衡与酸碱滴定法
1
主要内容
1. 酸碱理论 2. 电解质的解离 3. 酸碱平衡中有关浓度的计算 4. 同离子效应和缓冲溶液 5. 酸碱指示剂 6. 酸碱滴定法 7. 酸碱滴定法的应用
2021/4/21
2
§5.1 酸碱离解理论概述
人们对酸碱的认识历程
❖ 最初：酸是具有酸味的物质，使蓝色石蕊变红； 碱是抵消酸性的物质，使红色石蕊变蓝； ❖ 18世纪后期：氧元素是酸的必要成分； ❖ 19世纪初叶，戴维：氢元素是酸的必要成分； ❖ 1884年，阿伦尼乌斯：提出了酸碱电离理论； ❖ 1923年，布朗斯特和劳瑞提出了酸碱质子理论。
20•2既1/4能/21给出质子又能接受质子的物质称为两性物质.6
5．多元弱酸的电离平衡（HnB,n>1) ① H2S H+ + HS-
Ka1 = [H+][HS-]/[H2S] = 1.1 10-7 一级平衡 ② HS- H+ + S2-
Ka2 = [H+][S2-]/[HS-] = 1.0 10-14 二级平衡
∵同离子效应 Ka1远大于Ka2 ∴第二步解离可以忽略,平衡时c(H+) 可视为完全由
二级平衡: HS-
H+ + S2-
平衡浓度 1.0 10-4 1.0 10-4 y
Ka2 = [H+][S2-]/[HS-]
y = Ka2
[H+][OH-] = Kw
[OH-] =1.0 10-10 mol·L1
2021/4p/O21H = 10.00
19
二、强电解质溶液
1. 表观解离度 理论上：强电解质完全解离α= 1 实验中： α< 1
第5章 酸碱平衡与酸碱滴定法
1
主要内容
1. 酸碱理论 2. 电解质的解离 3. 酸碱平衡中有关浓度的计算 4. 同离子效应和缓冲溶液 5. 酸碱指示剂 6. 酸碱滴定法 7. 酸碱滴定法的应用
2021/4/21
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§5.1 酸碱离解理论概述
人们对酸碱的认识历程
❖ 最初：酸是具有酸味的物质，使蓝色石蕊变红； 碱是抵消酸性的物质，使红色石蕊变蓝； ❖ 18世纪后期：氧元素是酸的必要成分； ❖ 19世纪初叶，戴维：氢元素是酸的必要成分； ❖ 1884年，阿伦尼乌斯：提出了酸碱电离理论； ❖ 1923年，布朗斯特和劳瑞提出了酸碱质子理论。
20•2既1/4能/21给出质子又能接受质子的物质称为两性物质.6
第六章 酸碱平衡与酸碱滴定法新
1.顺丁烯二酸， Ka1=1.0×10-2, Ka2=5.5×10-7，能
否用强碱滴定？有几个滴定突跃？
2.柠檬酸，Ka1=1.1×10-3, Ka2=4.1×10-5 ， Ka3=2.1×10-6，将其配成0.1000 mol /L ，用 0.1000mol /L NaOH滴定，有几个滴定突跃？以
例6-6 如何配制500mL pH=5.0的具有中等缓冲能力的 缓冲溶液?
第三节 酸碱滴定法
一.酸碱指示剂 （一）酸碱指示剂
酸碱指示剂一般是有机弱酸或有机弱碱，其共轭酸碱对具有不 同的颜色。 例: 甲基橙的酸式色呈红色；碱式色呈黄色。
（二）酸碱指示剂的变色范围
酸碱指示剂的理论变色点：pH = pKHIn 酸碱指示剂的变色范围： pH = pKHIn ± 1 常见酸碱指示剂：甲基橙、甲基红、酚酞 混合指示剂：溴甲酚绿和甲基红pH>5.1绿 色(蓝+黄);pH<4.9时，溶液呈酒红色(黄+红)
4.缓冲溶液的选择与配制
(1)首先选择与所配缓冲溶液pH值接近的 pka (或pKwpKb)缓冲对， 如： HAc—NaAc pka=4.76 NH3—NH4Cl pKw-pKb=14-4.75=9.24 NaH2PO4—Na2HPO4 pka2=7.21 (2)选择合适的总浓度。 (3)根据缓冲溶液pH计算公式算出所需共轭酸和共轭碱的体 c 共轭轭 V共轭轭 积。 pH pKa lg pKa lg c 共轭轭 V共轭轭
第二节 溶液的酸碱平衡及pH计算
一、水的质子自递平衡和pH值
1．水的质子自递
H2O + H 2O
H 3O+
+ OH-
这种只发生在水分子之间的质子转移作用 称为水的质子自递反应。
酸碱平衡与酸碱滴定法
解：
HAc
H+ ＋ Ac－
起始浓度 0.10 平衡浓度 0.10－x
0
0
x
0.20 + x
KaӨ
x(0.20 x) 0.10 x
可认为 0.20＋x ≈ 0.20 ，0.10－x ≈0.10 。故平衡常数表达式
变为：
KaӨ
0.20x 0.10
x
0.10
表可知 H2PO4－ 的Ka2 = 6.3×10-8，即 pKa2 = 7.20
由于
Ka2·Kb2 = 10-14
所以
pKb2 = 14 - pKa2
= 14 - 7.20
= 6.80
即
Kb2=1.6×10 -7
27
例：计算HS-的pKb值 。已知pKa1 =7.02
解：pKb = pKw －pKa1 = 14.00－7.02 = 6.98
14
水是两性物质，它的自身解离反应也是质子
转移反应。 H+
H2O(l)+H2O(l) H3O+(aq) +OH－(aq)
酸(1) 碱(2) 酸(2)
碱(1)
Kw H OH 1.01014
Kw为水的离子积常数，简称水的离子积。 Kw的意义为：一定温度时，水溶液中[H+]和[OH-]之 积为一常数， 不随[H+]和[OH-]的变动而变动 。
Kb=
—[N—H4—+][O—H-]
[NH3]
Ka和Kb是化学平衡常数的一种形式，在一定温度下酸常
数Ka和碱常数Kb是一个常数。
利用电离常数数值的大小，可以估计弱电解质电离的趋
势。K值越大，电离常数越大，酸或碱的强度越强。 通常把Ka为10-2左右的为中强酸，Ka为10-5左右为弱酸，
分析化学第10讲酸碱平衡和酸碱滴定法
➢ 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：
H3PO4-H2PO4-、H2PO4--HPO42-、HPO42--PO43-, 有
H3PO4 Ka1 H++ H2PO4-
Kb3
H2PO-4 Ka2 H++ HPO24-
5.1 酸酸碱质子理论，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+（水合氢离子/水 合质子）、NH4+、HPO42- 等 而给出质子后剩余部分即为碱。
例如，
HAc H Ac
酸 质子 碱
NH
4
H
NH
3
酸 质子 碱
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，酸碱反应是共轭酸碱对共同作用 的结果。
第五章 酸碱平衡和酸碱滴定法 （一）
理化检验教研室 李元成
教学重点
（1）酸碱平衡理论 （2）各类酸碱溶液的pH值计算方法 （3）各类酸碱滴定曲线和指示剂的选择
➢ 酸碱理论
➢电离理论 ➢电子理论 ➢质子理论
酸——能电离出H+的物质 碱——电离出OH-的物质
酸——凡能接受电子的物质 碱——凡能给出电子的物质 酸——凡能给出质子的物质 碱——凡能接受质子的物质
无机及分析化学06 酸碱平衡与酸碱滴定法
+ -
c(NH 4 )c(OH ) K b (NH 3 ) = c(NH 3 )
Kb (NH3)：一元弱碱的解离常数
Chapter Six
25
（2）共轭酸碱对 Ka、 Kb 的关系 ）
NH3(aq)+ H2O(l) NH4+(aq)+ OH–(aq)
c(OH - ) c(NH 4 + ) K b (NH 3 ) = c(NH 3 )
H+(aq)+Ac-(aq)
HAc ∼ Ac共轭酸碱对
H3O+(aq)
H2O ∼ H3O+
共轭酸碱对
H3O+(aq) + Ac-(aq) H+(aq) + Ac-(aq)
12
例：NH3在水溶液中的解离也是一个酸碱反 应。 酸碱半反应 H2O (l) 酸碱半反应 NH3 (aq) + H+ (aq) 酸碱总反应 NH3 (aq) + H2O(l) NH4+ (aq) H+ (aq) + OH- (aq) H2O ∼ OH共轭酸碱对
NH4+ +H2O
Chapter Six
例：HCl与NH3的反应无论是在溶液中还是在气 与 相中或是在非水溶剂苯中， 相中或是在非水溶剂苯中，其实质都是质子转 最终生成NH4Cl。 移，最终生成 。
HCl + NH3
优越性： 优越性：
• •
NH4+ + Cl-
扩大了酸碱物质的范畴 扩大了酸碱反应的范畴
酸总是较碱多一个正电荷， 酸总是较碱多一个正电荷，酸碱可以是 分子，阳离子，阴离子。 分子，阳离子，阴离子。
c(NH 4 )c(OH ) K b (NH 3 ) = c(NH 3 )
Kb (NH3)：一元弱碱的解离常数
Chapter Six
25
（2）共轭酸碱对 Ka、 Kb 的关系 ）
NH3(aq)+ H2O(l) NH4+(aq)+ OH–(aq)
c(OH - ) c(NH 4 + ) K b (NH 3 ) = c(NH 3 )
H+(aq)+Ac-(aq)
HAc ∼ Ac共轭酸碱对
H3O+(aq)
H2O ∼ H3O+
共轭酸碱对
H3O+(aq) + Ac-(aq) H+(aq) + Ac-(aq)
12
例：NH3在水溶液中的解离也是一个酸碱反 应。 酸碱半反应 H2O (l) 酸碱半反应 NH3 (aq) + H+ (aq) 酸碱总反应 NH3 (aq) + H2O(l) NH4+ (aq) H+ (aq) + OH- (aq) H2O ∼ OH共轭酸碱对
NH4+ +H2O
Chapter Six
例：HCl与NH3的反应无论是在溶液中还是在气 与 相中或是在非水溶剂苯中， 相中或是在非水溶剂苯中，其实质都是质子转 最终生成NH4Cl。 移，最终生成 。
HCl + NH3
优越性： 优越性：
• •
NH4+ + Cl-
扩大了酸碱物质的范畴 扩大了酸碱反应的范畴
酸总是较碱多一个正电荷， 酸总是较碱多一个正电荷，酸碱可以是 分子，阳离子，阴离子。 分子，阳离子，阴离子。
分析化学 酸碱平衡及酸碱滴定法(2)
而10~15滴PP， pH≈8变色
离子强度：影响pKHIn
温度
其他
4 混合指示剂 通过颜色互补，使变色范围变窄， 变色更敏锐 溴甲酚绿＋甲基红
5.0------------5.1-------------5.2 橙红 灰 绿 （黄＋红） （绿+橙红）（蓝＋黄）
用于Na2CO3标定HCl时指示终点
10 8 6 4 2 0 0 1 2
9.7
sp+0.1%
sp 7.0
4.3
突 跃
sp-0.1%
0.1000mol· L-1 HCl ↓ 0.1000mol· L-1 NaOH 突跃:9.7~4.3 PP 8.0 MR 5.0
滴定分数 a
浓度对滴定突跃的影响
pH
12
10.7
10
9.7 8.7 7.0
14 12 10 8 12.5 11.7 10.7 9.7
20.02mL
溶 液 的 pH
7 6 4 2 1 0 0 5 10 15 20 25
突跃范围
19.98mL
4.3 3.3 2.28
30
35
40
45
加入NaOH溶液的体积V(mL)
“突跃”的存在为准确判断终点提供了方便
滴定突跃的作用：
滴定突跃是选择指示剂的依据—指示剂的变色范 围要全部或部分落在滴定突跃范围之内。
(1) 滴定前: 滴定分数a=0 [H+]=cHCl=0.1000mol· L-1 pH=1.00
(2) 滴定开始到sp前: [H+]=cHCl(剩余) 当加入NaOH19.98mL时，相对误差为 -0.1% 滴定分数a=0.999 [H+]=5.0×10-5 mol/L pH=4.30 (3) sp时: a=1 [H+]=[OH-] pH=7.00
酸碱平衡与酸碱滴定法
第一节 酸碱理论的发展及应用
一、Arrhenius 电离理论 酸：在水中电离出H＋（水合离子）的物质。 碱：在水中电离出OH－的物质。 酸和碱的一般特征： 1. 酸和碱可以发生中和反应； 2. 酸和碱可以分别使指示剂变色； 3. 酸和碱对许多化学反应有催化作用。 4. 酸碱反应的实质：H++OHH 2O
一元弱酸（碱）溶液
若酸的浓度比较小或酸极弱 Ka 小，水的离解不能忽 略，又[HA]≈CHA，且满足c/Ka≥500条件， cKa＜20Kw，简化为近似公式：
[H ] cKa K w
（3）如果同时满足c／Ka≥500和cKa≥20Kw两个条件， 则可进一步简化为
[H ] cKa
这种溶剂称为质子溶剂。（ 举例）
二、酸碱质子理论
三、Lewis 酸碱电子理论
酸：凡是接收电子对的物质； 如：H+、Na+、BF3等。 碱：凡是给出电子对的物质。 如：OH－、CN－、NH3、F－等。 酸碱反应不再是H+和OH-的中和，而是碱性物 质提供电子对与酸性物质生成配位共价键的反 应。 BF3 ＋ F－ → BF4－ Ag＋ ＋ Cl－ → AgCl
[H+]=cHA，pH＝－lgcHA
强酸（碱）溶液
（2） 当c ≤ 1.0×10－8 mol· dm－3时，溶液pH 值主要由水的离解决定：
[H ] Kw
（3）当强酸或强碱的浓度较稀时， ca介于10－6 mol· dm－310－8 mol· dm－3之间时 得精确式： 1 2 [ H ] (ca ca 4 K w ) 2
( 0 ) A
[ A ] [ A ] 1 1 Ka [ H ] [ H ] Ka c [ HA] [ A ] 1 [ HA] 1 [A ] Ka
(4)酸碱平衡与酸碱滴定法
共轭酸碱对
又如：
H+
HCl + NH3 ⇌ 酸(1) 碱(2)
NH 酸(2)
+ 4
+ Cl 碱(1)
三、水溶液中的酸碱反应及其平衡 1、水的质子自递反应
H2O 及能给出质子，又能接受质子，这种质子的转移作用在水 分子之间也能发生：
H2O + H2O→ H3O+ + OH-
质子自递反应——溶剂分子间发生的质子传递作用。
从计算结果可知，加入少量盐酸后，溶液的pH值基 本不变。
3、缓冲溶液的选择和配制
原则： ⑴ 所选择的缓冲溶液，除了参与和 H+或 OH–
有关的反应以外，不能与反应体系中的其它14 p K ⑵ a 或 b 尽可能接近所需的pH值；
欲配制的缓冲 溶液的 pH 值
应选择的缓冲组分
[H + ]
(1 +
2K a 2 [H ]
+
)
若K a 很小，则2 K a 2 / [H+] <<1，可将其略去，即忽略H2A的 2 第二步解离，上式可简化为
[H+] =
K a1 [ H 2 A ]
（近似式）
如果c/ K ≥105，可进一步简化为 [H+] = c K a （最简式） 多元碱溶液的 pH 可同样仿照多元酸的处理方 法。
c(HAc) 略有增加，c(Ac–)略有减少， c(Ac )
变化不大，
因此溶液的c(H+)或pH值基本不变。
HAc 大量
H+ 极少量
+
Ac 大量
⑵ 加入少量强碱时，溶液中大量的HAc与外加 的少量的OH－生成Ac–和H2O，当达到新平衡时，
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pKa+pKb=pKw
例:计算HS-的pKb。已知H2SpKa1=7.24pKa2=14.92
HS-+ H2O
pkb2
H2S+OH-
pKa1+pKb2=pKw pKb2 = pKw- pKa1=14-7.24=6.76
从附表中查出下列物质的pKa或pKb值，写出相应的 酸碱型体，并比较酸碱强度。 H3BO3 C6H5COOH
（3.8—5.4）
（4.4—6.2）
溴甲酚绿 甲基红
酸色 黄 + 红
碱色 pH=5.1： 蓝 溴甲酚绿呈绿色 互补 灰 + 黄 甲基红呈红色
橙红
绿
橙红
灰
四、使用酸碱指示剂应注意 指示剂用量
50—100mL溶液加2—3滴0.1%酚酞，pH约9呈粉红色 若加10—15滴0.1%酚酞，则pH约8变色
温度
模块二 酸碱平衡
教学要求: 1.掌握共轭酸碱对及其Ka与Kb的关系；
2.掌握各类酸碱溶液中pH值计算的最简式。了解各类
酸碱溶液中pH值计算的精确式; 3.了解指示剂的变色原理和常用指示剂的变色范围。 掌握各类酸碱滴定过程中四个阶段溶液pH值的计 算方法。掌握指示剂的选择原则;
4.熟记一元弱酸（碱）滴定可能性的判据，了解多元
H A Ka
Ac- +H2O＝ HAc+OH
k
b
HAcO H
HAc
c
K K
a
b
OH H A HA OH K H HAc A
C C
Ac
W
14
10
25C
C
C/Ka1 10
H
K K
a1
a2
例：计算下列溶液的pH值 1. 0.20mol/LH3PO4(Ka1=7.6×10-3 Ka2 =6.3 × 10-8 Ka3 =4.4 ×10-13)
解：
C Ka 2 0.20 7.6 10
3
3.9 10 100Ka 2
2
CKa1=0.2×7.6 × 10-3>10KW
实质:质子转移HAc H2O HAc H++Ac-
又如: NH3在水中的平衡 NH3(碱1)+H+ NH4+(酸1) H2O(酸2) H++OH-(碱2)
NH3 + H2O NH4++OH-
4.水的质子自递作用及平衡常数
水的两性作用,一个水分子可以从另一个水分子中夺 取质子 H2O(酸1) +H2O(碱2) H3O+(酸2) +OH-(碱1) 仅在溶剂分子之间发生的 质子传递作用,称为溶剂 的质子自递作用 KW= [H+] [OH-] =10-14(25°C)
n
1 10
HI
n
I
n
10K Ha Nhomakorabea
1 10 10
pH=pKa±1 如：甲基橙pKa=3.4，理论变色范围2.4—4.4 实际3.1—4.4（红—黄）
三、混合指示剂
两种或两种以上指示剂混合而成，利用颜色互补， 变色更敏锐 如：0.1%溴甲酚绿和0.2%甲基红混合
C
C
Ac
A
C
C
HAC+ AC-=1 4、分布曲线：分布系数与溶液pH值间的关系曲线
Ca2++C2O42-
CaC2O4
沉淀完全程度与何因素有关？ H2C2O4的分析浓度 与[H＋]有关 ＋ H C2O42 -＋ H＋ HC2O4－ H2C2O4
[ H＋ ]
[ C2O42 - ]
H
CKa 0.10 5.7 10
10
7.5 10
6
pH=5.12
3.
0.050mol/LNaAc(HAc
14
Ka= 1.8 ×10-5)
KW 10 Kb 10 5 . 6 10 5 Ka 1.8 10
CKb=0.05×5.6 × 10-10>10KW
a
a
H2A：H2A、HA-、A2-
H
2
A
H
2
A
C
H
2
2
H
2
K
a1
H K
a1
K
a2
HA
HA
C
H
2
Ka H K H
1
a1
K
a1
K
a2
HA
A
2
C
H
K K K H K K
5. 0.10mol/L Na2S(H2S Ka1=1.3×10-7 Ka2 =7.1 × 10-15 )
KW 8 10 KW 10 K b 2 7 . 6 Kb 1 1.4 10 7 15 K a 1 1 . 3 Ka 2 7.110 10
14 14
CKb1
pKa=9.24 pKa=4.21
H2C2O4
pKa1=1.23 pKa2=4.19
C6H5NH3+
pKb=9.34
H2BO3-
C6H5COO -
HC2O4-
C6H5NH2
H2C2O4 C6H5COOH C6H5NH3+ H3BO3
7.2 水溶液中酸碱组分不同型体的分布—分布曲线
1、分析浓度C 单位体积溶液所含酸或碱的物质量 HAc H++Ac2、平衡浓度 某型体平衡时的浓度 CHAc＝ Ac- + HAc 3、分布系数HAC ＝ HA
C 0.20 26 105 3 Ka1 7.6 10
H
Ka1 Ka124CKa1 2 3.5 10 2
pH=1.45
2.
0.10mol/LH3BO3(Ka= 5.7 ×10-10)
CKa=0.1×5.7 × 10-10>10KW
C 0.10 105 10 Ka 5.7 10
酸(碱)分别滴定可能性的判据
一
酸碱理论
1887年，S.Arrhenius:
凡是在水溶液中电离产生H+的化合物——酸
凡是在水溶液中电离产生OH-的化合物——碱
1923年，J.N.Bronsted 一、酸碱质子理论 1.定义：给出质子——酸 HAcH++Ac接受质子——碱 Ac-+ H+ HAc 通式：HB = H+ + B酸 质子 碱 2.共轭酸碱对概念 T.M.Lowry:
H
2 Ka 2
2 Ka 2 « 1 C Ka1
H
2Ka 2
2Ka 2 0.05 C Ka1
C Ka1 100Ka 2
二、两性物质溶液
HA-溶液
HAH2A H3O+ +H+ +H+ -H+ A2OH-
H2O
-H+
[ H+]+[H2A ]= [ A2- ] + [ OH- ]
二 酸碱溶液pH值的计算
质子条件推出[H+]计算公式 关键： 质子参考水平—大量存在并参与质子转移的物质 质子转移数相等列质子条件式 如：HA溶液
H3O+ 得质子 +H+
HA H2O -H+
基准态
-H+
AOH失质子
[H+]= [OH-]+ [A-]
一、一元酸碱溶液 [H+]= [OH-]+ [A-] 当酸不太弱，CKa10KW
H 3 PO 4
3
K a1 H
3
K a1 K a 2 H
2
H
3
H K
a1
K K
a2
a3
H P O
4
H 3 PO4
C
pH=5.0,下列组分哪个关系式正确？ 1.[H3PO4]= [ H2PO4- ] 2. [ H2PO4- ] = [HPO42- ] 3. [ H2PO4- ]» [ H3PO4 ] 4. [HPO42- ] » [ H2PO4-] 5. [ PO43- ] » [ HPO42-] （3）正确
７.５
酸碱指示剂
一、酸碱指示剂的作用原理 酸式和碱式结构不同，颜色不一样
HIn
H+ +
In-
K
a
H I
n
HI
n
K HI H
n
I
a
n
二、指示剂变色的pH范围
HI
n
I
n
10
I
n
HI
n
I
n
1 10
HI
二、酸碱反应平衡常数与酸碱强度
酸碱强度与什么因素有关？ （1）与该酸碱本身给出或接受质子的能力强弱 （2）与溶剂接受质子的能力 如：HCI在水中 NH3在水中
强酸 冰醋酸 弱碱 冰醋酸 弱酸 强碱
在共轭酸碱对中，酸性越强，其共轭碱的碱性越弱
HCI+H2O＝H3O++CIHAc+ H2O ＝ H3O++Ac其共轭碱Ac- 的离解