第七章酸碱平衡和酸碱滴定法PPT课件
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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)
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
2
C
a1
a2
2
a1
a1
a2
在150mLH3PO4溶液中，各型体总量为0.0250mol,问 在pH=3.00时，其主要型体的浓度各为多少？
解:已知Ka1=7.6×10-3 Ka2=6.3 × 10-8 Ka3=4.4 × 10-13
pH=3 H3PO4 H2PO4C=0.025/(150 × 10-3)(moL)
H2Ka2
2 Ka 2 C Ka1
当酸不太弱，CKa10KW
[H+] [A-]=C A-
C
Ka H Ka
H
2
K a (c
H)
C H C
C K a 105
H K a C
C H C
C K a 105
H K a
K k 2 4 a
c
a
2
对于多元酸，如果第一级的离解常数比第二级大得 多，看成一元酸。
如：HCI在水中 NH3在水中
强酸 冰醋酸 弱酸 弱碱 冰醋酸 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
Ka
H A c HAc
Ac- +H2O＝ HAc+OH-
k
b
HAcO H Ac
通式：HB = H+ + B酸 质子 碱
2.共轭酸碱对概念
例：区分下列物质是酸还是碱？并指出共轭酸碱对 HAc H2CO3 H3PO4 NaAc NaHCO3 NaCO3 NaH2PO4 Na2HPO4 Na3PO4 (C2H5)2NH H2O
3.酸碱反应的实质 酸碱共轭体系不能单独存在 HAc(酸1)H++Ac-(碱1) H++H2O(碱2) H3O+(酸2)
H H K H K K H K K K H3PO4
3
a1
2
3
a1
a2
a1
a2
a3
H O P
C
3
4
H 3 PO 4
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
第7章 酸碱平衡和 酸碱滴定法
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 酸(碱)分别滴定可能性的判据
7.1 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 T.M.Lowry: 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
1
1
A
HA
H H Ka
A
A
C
A
HA
A
Ka H Ka
H2A：H2A、HA-、A2-
H 2 A
H 2A
C
H 2
H K H K K
2
a1
a1
a2
K H HA
H K H K K HA
C
a1
2
a1
a1
a2
A K K
H K H K K HA
Ca2++C2O42-
CaC2O4
沉淀பைடு நூலகம்全程度与何因素有关？
H2C2O4的分析浓度 与[H＋]有关
C2O42 -＋ H＋
H＋ HC2O4－
H2C2O4
[ H＋ ]
[ C2O42 - ]
一、分布系数
HA
H+ + A-
C= [ HA ]+ [ A- ]
K
a
H A
HA
A HA=
HA
C
HA HA
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 H2C2O4
C6H5NH3+
pKa=9.24 pKa=4.21
pKa1=1.23 pKa2=4.19 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＝ HAC C
A Ac
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
K a Kb
H A
C
HAc
HAC OH A
C
H OH K W 1014 25C
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
7.3 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
HA -H+
H3O+ +H+ H2O -H+
得质子
基准态
[H+]= [OH-]+ [A-]
AOH失质子
一、一元酸碱溶液
[H+]= [OH-]+ [A-]
HAc(酸1)+ H2O(碱2) H3O+(酸2) +Ac-(碱1)
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
的质子自递作用 KW= [H+] [OH-] =10-14(25°C)
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
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C
a1
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a1
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在150mLH3PO4溶液中，各型体总量为0.0250mol,问 在pH=3.00时，其主要型体的浓度各为多少？
解:已知Ka1=7.6×10-3 Ka2=6.3 × 10-8 Ka3=4.4 × 10-13
pH=3 H3PO4 H2PO4C=0.025/(150 × 10-3)(moL)
H2Ka2
2 Ka 2 C Ka1
当酸不太弱，CKa10KW
[H+] [A-]=C A-
C
Ka H Ka
H
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K a (c
H)
C H C
C K a 105
H K a C
C H C
C K a 105
H K a
K k 2 4 a
c
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对于多元酸，如果第一级的离解常数比第二级大得 多，看成一元酸。
如：HCI在水中 NH3在水中
强酸 冰醋酸 弱酸 弱碱 冰醋酸 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
Ka
H A c HAc
Ac- +H2O＝ HAc+OH-
k
b
HAcO H Ac
通式：HB = H+ + B酸 质子 碱
2.共轭酸碱对概念
例：区分下列物质是酸还是碱？并指出共轭酸碱对 HAc H2CO3 H3PO4 NaAc NaHCO3 NaCO3 NaH2PO4 Na2HPO4 Na3PO4 (C2H5)2NH H2O
3.酸碱反应的实质 酸碱共轭体系不能单独存在 HAc(酸1)H++Ac-(碱1) H++H2O(碱2) H3O+(酸2)
H H K H K K H K K K H3PO4
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H O P
C
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H 3 PO 4
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
第7章 酸碱平衡和 酸碱滴定法
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 酸(碱)分别滴定可能性的判据
7.1 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 T.M.Lowry: 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
1
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A
HA
H H Ka
A
A
C
A
HA
A
Ka H Ka
H2A：H2A、HA-、A2-
H 2 A
H 2A
C
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H K H K K
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K H HA
H K H K K HA
C
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A K K
H K H K K HA
Ca2++C2O42-
CaC2O4
沉淀பைடு நூலகம்全程度与何因素有关？
H2C2O4的分析浓度 与[H＋]有关
C2O42 -＋ H＋
H＋ HC2O4－
H2C2O4
[ H＋ ]
[ C2O42 - ]
一、分布系数
HA
H+ + A-
C= [ HA ]+ [ A- ]
K
a
H A
HA
A HA=
HA
C
HA HA
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 H2C2O4
C6H5NH3+
pKa=9.24 pKa=4.21
pKa1=1.23 pKa2=4.19 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＝ HAC C
A Ac
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
K a Kb
H A
C
HAc
HAC OH A
C
H OH K W 1014 25C
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
7.3 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
HA -H+
H3O+ +H+ H2O -H+
得质子
基准态
[H+]= [OH-]+ [A-]
AOH失质子
一、一元酸碱溶液
[H+]= [OH-]+ [A-]
HAc(酸1)+ H2O(碱2) H3O+(酸2) +Ac-(碱1)
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