分析化学-第六版-第四章-酸碱滴定法---学生PPT课件

3.17
.
8 10 F-
12 pH
pH
15
HCN的δ-pH图
δ 1.0
0.5
0.0 02 4 6
HCN的优势区域图
δ1+ δ2 = 1
HCN
.
89.31 10 12 pH
pKa
CN-
9.31
pH
16
2 二元弱酸H2A
2
=
H + 2 +
H + 2 K a 1 H + +
K a1 K a2
HOAc
1 C
δ 1
HO Ac
C
HO Ac HO Ac O Ac
ka
H OAc
HOAc
1
1 OAc
/ HO Ac
1
1 K a / H
H
H k
a
.
11
H O A c
H O A c
δ1
C
H O A c O A c
1
1 O A c / H O A c
H 2 A c 2
1
=
H + 2
+
K a 1 H + K a 1 H + +
K a1 K a2
0
=
H + 2 +
K a1 K a2 K a 1 H + +
K a1 K a2
H A - c 1 A 2 - c 0
.
17
δ 1.0 0.5
H2CO3的δ-pH图
第四章 酸碱滴定法
.
1
• §4.1 酸碱平衡的理论基础 • §4.2 不同pH溶液中酸碱存在形式的分布 情况—
—分布曲线 • §4.3 酸碱溶液的pH的计算 • §4.4 酸碱滴定终点的指示法 • §4.5 一元酸碱的滴定 • §4.6 多元酸、多元碱的滴定 • §4.7 酸碱滴定法的应用 • §4.8 酸碱标准溶液的配制和标定 • §4.9 酸碱滴定法结果计算示例 • §4.10 非水溶剂中的酸碱滴定(不要求)
δ3 = [H3A]/c= [H+]3/ Total δ2 = [H2A-]/c= [H+]2Ka1/ Total δ 1= [HA2-]/c= [H+]Ka1Ka2/ Total δ0= [A3-]/c=Ka1Ka2Ka3/ Total
.
19
磷酸(H3A)的型体分布图
δ
1.0
H3PO4 0.5
H2PO4-
a (HA)a (OH - )
Kb =
a (A)
b. 水的质子自递反应
K a K b K w 1014
• H2O + H2O
H3O+ + OH- (25℃)
K w a (H + ) a (O H - ) 1.0 10-14
共轭酸碱对(HA-A)的Ka与Kb的关系为
a (H +) a (A) a (HA)a (OH )
KaKb a (HA)
a (A)
Kw
• R.Kellner 《Analytical Chemistry》 pKw，as a function of temperature.
t 0C 0
10
pKw 14.96 14.53
20 14.16
25 14.00
30
40
50
60
13.83 13.53 13.26 13.02
Ka
H Ka
（ 4 - 1b）
.
13
HOAc的δ-pH图
δ 1.0
HOAc
OAc-
0.5
0.0 0
2
44.74 6
HOAc的优势区域图
8 10 12 pH
HOAc
δ1+ δ2 = 1
4.74
.
OAc-
pH
14
HF的δ-pH图
δ 1.0
0.5
ຫໍສະໝຸດ Baidu
0.0
0 2 3.17 4
6
HF的优势区域图
HF pKa
1
1 k a / H
H
H k a
改变溶液pH=1、2、3············14
δ1 = x1, x2 ············x4
.
12
同理：
ka
H OAc
HOAc
OAc -
0 C
OAc HOAc OAc
1
HOAc / OAc 1
分布情况——分布曲线 p49
平衡浓度[ ]：处于平衡状态时各存在形式的 平衡浓度。
总浓度c：各种存在形式平衡浓度之和。
或称分析浓度。 分布系数δ：某存在形式的平衡浓度占总浓
度的分数。 分布曲线：分布系数δ与溶液pH值之间的关
系曲线。
.
10
1 一元弱酸
HOAc=H++OAc-
c=[HOAc]+[OAc-]
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+
4.1.2酸碱离解平衡
a. 一元弱酸(碱)的离解反应
HA + H2O A + H2O
A- + H3O+ HA + OH-
a (H+ )a (A- ) Ka = a (HA)
§4.1 酸碱平衡的理论基础
4.1.1 酸碱质子理论
酸
共轭碱 + 质子
Proton donor Proton acceptor Proton
HAc
Ac-
+
H+
酸
NH4+
NH3
+
H+
碱
HCO3-
CO32-
+
H+
半
H6Y2+ 通式: HA
H5Y+
+
H+
A
+
H+
反 应
例: HAc在水中的离解反应
酸碱反应的实质是质子转移
中性水的pH =? 7.00 中性水的pH=pOH
c. 多元酸碱的离解反应
H3A
Ka1 H2A-
Kb3
Ka2
HA2-
Kb2
Ka3
A3-
K b1
pKb1 = 14.00 - pKa3 pKb2 = 14.00 - pKa2 pKb3 = 14.00 - pKa1
K bi
Kw Ka ni1
.
8
4.1.3 活度与浓度
H2CO3
HCO3-
CO32-
0.0 02 4
H2CO3
6 8 10 12 pH
6.38
10.25
pKa1HCO3- pKa2 CO32-
△p. Ka = 3.87，
18
较大
3 三元酸H3A的分布分数 分母由4项组成:
Total = [H+]3+[H+]2Ka1+[H+]Ka1Ka2+Ka1Ka2Ka3
a = c
溶液无限稀时 : = 1
中性分子 : = 1
0.509Z 2 I
溶剂活度 : a = 1
lg i
i
1 B。a
（适用于I 0.1) I
离子强度： I 21 ciZI2
Zi：离子电荷
常数：B=3.28 （25℃）与温度、介电常数有关
离子体积参数：a,单位：mm
.
9
§4.2.1 不同pH溶液中酸碱存在形式的
HPO42-
PO43-
0.0 02
2.16 pKa1 H3PO4
4 6 8 10 12 pH
pKa 5.05 7.21 pKa2
H2PO4-
pKa 5.11 12.32
pKa3
HPO42-