第四章 酸碱滴定优秀课件

K a1
* Ka2
* Ka3
0
[H ]3
[H
]2 Ka1
Ka1Ka2 Ka3 [H ]Ka1 * Ka2
K a1
* Ka2
* Ka3
H3PO4为分布曲线的讨论： （ pKa1=2.12；pKa2=7.20；pKa3=12.36）
(1) 三个pKa相差 较大，共存 现象
不明显；
(2) pH=4.7时，δ2 =0.994
⑶ 酸和碱是相对的，一种物质在某条件下是酸，在另一条件 下又可是碱。例如上例中HPO42-； ⑷ 酸碱反应的实质是质子的得失。当一种酸要失去质子时， 必须有一种碱来接受质子才行；反之一种物质要接受质子， 则必须有一种物质为之提供质子才行。所以，酸碱反应必须 在两个共轭酸碱对同时存在下才能进行；例如：醋酸在水中 的离解
[H
]2
[H ]2 Ka1[H ]
K a1 K a 2
1
[HC2O4 ] c
[H
]2
Ka1[H ] Ka1[H ]
K a1 K a 2
0
[C2O42 ] c
[H
]2
K a1 K a 2 Ka1[H ]
K a1 K a 2
H2A分布系数与溶液pH关系曲线的讨论：
① pH<pKa1时， H2C2O4为主
第四章 酸碱滴定
§4-1 酸碱平衡的理论基础
•一，酸碱质子理论
• 根据酸碱质子理论，凡能给出质子的物质是酸；凡能接受 质子的物质是碱。因质子的得失而相互转变的每一对酸碱，
称为共轭酸碱。酸碱反应就是酸给出质子转变为其共轭碱，
而碱得到质子转变为其共轭酸的反应。
•
H2O === H+ + OH-
•
HCl === H+ + Cl-
HAc + H2O === H3O+ + Ac如没有水的存在, HAc 就无法实现其质子的转移, 也就无法离 解。 水在此便是碱。
二，共轭酸碱在水中的解离常数Ka和Kb的关系
HA +H2O = H3O++ A –
Ka
[H ]*[A ] [HA]
A- + H2O = HA + OH -
Kb
[HA]*[OH [A ]
其中Ci是i 物的浓度，C是各物种的总浓度 不同pH值溶液中酸碱存在形式的分布——分布曲线
作用：（1）深入了解酸碱滴定过程；
（2）判断多元酸碱分步滴定的可能性。
滴定是溶液pH与溶液中各物种的量、比例不断变化的过程
一，一元酸
以乙酸（HAc）为例：
溶液中物质存在形式：HAc；Ac-；H+，总浓度为c
设： HAc 的分布系数为δ1 ； Ac- 的分布系数为δ0 ；
HAc（δ1）为 主
(4) pH > pKa 时； Ac- （δ0）为主
二，二元酸
以草酸(H2C2O4)为例： 存在形式：H2C2O4 ； HC2O4-； C2O42-；
（δ2） ；（δ1） ；（δ0）； 总浓度 c = [H2C2O4]+[HC2O4- ]+[C2O42-]
2
[H2C2O4 ] c
1
[HAc c
]
[HAc [HAc] [
] Ac
]
1
[
Ac
1 ]
/[HAc
]
1
1 Ka /[H
]
[H ] [H ] Ka
同样可得：
0
[ Ac ] c
[H
Ka ]
Ka
HAc 分布系数与溶液pH关系曲线的讨 论
(1) δ0 + δ1= 1 (2) pH = pKa 时；
δ0 = δ1= 0.5 (3) pH < pKa 时；
例1：S2-的水解反应为: S2- + H2O == HS- + OH- 其 Kb1=1.4, 求S2-共轭酸H2S的第2级
离解常数Ka2
Ka2
KW Kb1
1*1014
/1.4
7.1*1015
例2：试求HPO42-的Kb2
解：题中要求计算Kb，即HPO42-是作为碱接受质子，接受质子 后的共轭酸是H2PO4-，因此，对应的Ka应是磷酸的Ka2,
•
HSO4- === H+ + SO42-
•
NH4+ === H+ + NH3
•
H2PO4- === H+ + HPO42-
•
HPO42- === H+ + PO43-
酸 === H+ + 碱
由酸碱质子理论可知：
⑴ 判别酸碱的唯一依据是给出质子还是接受质子；
⑵ 酸碱可以是中性物质、也可以是阴离子或阳离子；
② pKa1<pH<pKa2时,
HC2O4-为主
③ pH>pKa2时，
C2O4 2 -为主
④ pH=2.75时,1最 大；1 =0.938；2 =0.028；3 =0.034
三， 三元酸 (以H3PO4为例)
四种存在形式：H3PO4 ；H2PO4-；HPO42-；PO43-；
分 布 系 数： δ3
]
共轭酸碱的解离常数的关系：Ka ·Kb = Kw 注意多元酸碱平衡常数的关系：
CO32- + H2O = HCO3- + OHHPO42- + H2O = H2PO4- + OHPO43- + H2O = HPO42- + OH-
Kb2=Kw / Ka2 Kb2 = Kw / Ka2 Kb1 = Kw/ Ka3
δ2
δ1
δ0
3
[H
]3
[H
]2
K a1
[H ]3 [H ]Ka1
*
Ka2
K a1
*
Ka2
*
Ka3
2
[H ]3
[H ]2 Ka1
[H ]2 Ka1 [H ]Ka1 * Ka2
Ka1 * Ka2
* Ka3
1
[H
]3
[H
]2
K a1
[H ]Ka1Ka2 [H ]Ka1 * Ka2
δ3 =δ1=0.003 (3) pH=9.8时， δ1=0.994 δ0=δ2= 0.003
δ3
δ2
δ1
δ0
§4-3 酸碱溶液pH的计算
•一，质子条件(PBE) • 酸碱反应的实质是质子的转移, 很明显：
•失去质子的生成物 = 得到质子的生成物 •这种关系称为质子平衡或质子条件。 • 有两种方法求得质子条件： •１、由物料平衡(MBE)和电荷平衡(CBE)求得质子条件 •(1) 物料平衡：某酸的总浓度等于失去质子后各组分的浓度 之和，某碱的总浓度等于得到质子后各组分的浓度之和。 •例如：C mol/L的HAc， C = [HAc] + [Ac-] •C mol/L的Na2CO3, [Na+]=2C, [CO32-]+[HCO3-]+[H2CO3]=C
查表，磷酸的Ka2=6.3*10-8
Kb2 Kw / Ka2 1*1014 / 6.3*108 1.6*107
§4-2 不同pH值溶液中酸碱存在形式的分布 ----分布曲线
• 定义（分布系数δi和分布曲线）
• 平衡时溶液中某物种 i 的浓度占总浓度的分数—— 分布系数， 用δi表示：
•
δi = ci / c