酸碱滴定法分析化学.ppt

例3.1
HAc H Ac
x(HAc)
c(H ) Ka c(H )
c(HAc) c0 (HAc)
x( Ac )
Ka
Ka c(H
)
c(Ac ) c0 (HAc)
x(HAc)
c(H ) Ka c(H )
1
1
Ka c(H )
HAc的分布系数随pH的增大而减小。
x( Ac )
Ka
Ka c(H )
1
c( H 2C2O4 ) c(C2O4 2 )
c( HC2O4 ) c(C2O4 2 )
1
c2 (H
)
1 c(H
)
1
K a1K a 2
Ka2
K a1K a 2 c 2 ( H ) K a1c( H ) K a1K a 2
当
x(H 2C2O4 ) x(HC2O4 )
时 pH pKa1
x( H 2C2O4
)
c(H2C2O4 ) c0 (H2C2O4 )
x(HC2O4
)
c(HC2O4 ) c0 (H2C2O4 )
x(C2O42 )
c(C2O42 ) c0 (H2C2O4 )
x(H2C2O4 ) x(HC2O4 ) x(C2O42 ) 1
x(H2C2O4 )
c(H 2C2O4 ) c0(H 2C2O4 )
当 x(C2O42 ) x(HC2O4 ) 时 pH pKa2 当 x(H 2C2O4 ) x(C2O4 ) 时 pH pK a1 pK a2
2
a.pH<pKa1时，H2C2O4为主 b. pKa1< pH <pKa2时,HC2O4-为主 c. pH>pKa2时， C2O4 2 -为主
三元酸:以H3PO4为例
酸碱滴定法
酸碱的定义和共轭酸碱对
酸碱质子理论：凡是能给出质子的物质是酸， 接受质子的物质是碱。
酸(HB) 质子（H ） 碱（B ）
酸 共轭酸
共轭碱 碱 共轭酸碱对
酸碱可以是阳离子、阴离子、也可以是中性 分子，酸总是比其共轭碱多一个质子。
3.1 酸碱平衡定量处理方法
正确判断溶液酸度与酸碱存在型体的关系； 计算酸（碱）溶液的酸度； 计算酸碱各种存在型体的浓度。
多元酸溶液
以草酸H2C2O4为例，在溶液中以下面三种形式
存在。设草酸的总浓度为c0(H2C2O4)
H2C2O4
HC2O4-
C2O42-
H2C2O4 ) HC2O4 H HC2O4 C2O42 H
c0 (H2C2O4 ) c(H2C2O4 ) c(HC2O4 ) c(C2O42 )
3.1.1 酸度对水溶液中酸碱型体分布的影响
酸碱平衡体系中，通常同时存在多种酸碱组 分,这些组分的浓度，随溶液中H+浓度的变化 而变化。
如一元弱酸水溶液中，由于发生离解反应：
HB H B
在这个反应中部分HB转化为B-，HB和B-是共轭 酸碱对，一定条件下离解反应达平衡状态， pH变化HB和B-也会相应地发生变化 。
)
c(H ) c(H ) Ka
x(B
)
c(HB)
/
1 c(B
)
1
c(H
1
) Ka
1
c(H
Ka )
Ka
某酸碱组分的摩尔分数，决定于该酸碱物质 的性质和溶液中H+浓度，而与总浓度无关。
摩尔分数的大小，能定量地说明溶液中各种 酸组分的分布情况，知道了摩尔分数，便可 求得溶液中酸碱组分的平衡浓度。
但必须知道原始浓度。
“摩尔分数” 概念
酸碱某型体的“摩尔分数”为该型体的平衡 浓度与酸（碱）分析浓度(初浓度、总浓度) 之比，用x表示。
以前用 “分布系数” ，以δ 表示。
溶液中某酸碱组分的平衡浓度占其总浓度的 分数，称为分布系数。
一元弱酸水溶液
HB H B
部分HB转化为B-，一定条件下达平衡状态
x(HB) c(HB) c0 (HB)
四种存在形式：
H3PO4
;
H
2
PO
4
;
HPO
2 4
;
PO34
;
分布系数：
x(H3PO4) x(H2PO3-)x(HPO42-)x(PO43-)
[H ]3 x(H3PO4 ) [H ]3 Ka1 [H ]2 Ka1 Ka2 [H ] Ka1 Ka2 Ka3
Ka2
c(H )c(C2O42 ) c(HC2O4 )
K a1K a 2
c 2 (H )c(C2O42 ) c(H 2C2O4 )
x( H 2C2O4 )
1 1 c( HC2O4 ) c(C2O4 2 )
c( H 2C2O4 ) c( H 2C2O4 )
1
1
K a1 c(H )
K a1K a 2 c2(H )
c2(H ) c 2 ( H ) K a1c( H ) K a1K a 2
x( HC2O4 )
c(HC2O4 ) c0 ( H 2C2O4 )
c( HC2O4 ) c( H 2C2O4 ) c( HC2O4 ) c(C2O4 2 )
1
c( H 2C2O4 ) c( HC2O4 )
1
c(C2O4 2 ) c( HC2O4 )
1
1
c(H ) K a1
Ka2 c(H )
K a1c( H ) c 2 ( H ) K a1c( H ) K a1K a 2
x(C2O4 2 )
c(C2O4 2 ) c0 ( H 2C2O4 )
c(C2O4 2 ) c( H 2C2O4 ) c( HC2O4 ) c(C2O4 2 )
c(H 2C2O4 ) c(H 2C2O4 ) c(HC 2O4 ) c(C2O4 2 )
1
c(HC 2O4
1 )
c(C2O4 2 )
c(H 2C2O4 ) c(H 2C2O4 )
H 2C2O4 H HC2O4
K a1
c(H )c(HC2O4 ) c(H 2C2O4 )
HC2O4 H C2O42
1
1 c(H )
Ka
Ac-的分布系数随pH的增大而增大。
0
x( Ac )
1
1 c(H
)
Ka
1
x(HAc)
1
1
Ka c(H
)
(1) δ0 + δ1= 1
(2) δ0 = δ1= 0.5， pH = pKa
(3) pH < pKa =4.75时；HAc（δ1）为主
(4) pH > pKa=4.75时； Ac- （δ0）为主
来自百度文库
c(HB) c(HB) c(B
)
1
1 c(B )
c(HB)
x(B) c(B) c0 (HB)
c(B ) c(HB) c(B )
1 c(HB) c(B )
1
根据离解平衡原理
HB H B
Ka
c(H ) • c(B ) c(HB)
所以
x(HB)
1
1 c(B ) /
c(HB)
1
1
Ka c(H