分析化学-四酸碱滴定法

1.平衡浓度 ：在弱酸（碱）的水溶液 的平衡体系中，一种物质可能以多种型 体存在，存在形式的浓度称为平衡浓度。
2.各型体平衡浓度之和称为酸（碱）浓度， 也称为该物质分析浓度。
– pKb2 = 14.00 pKa2
– pKb3 = 14.00 pKa1
15
2020/8/21
如:计算HS-的pKb2。已知H2S的
Ka1=7.24,
pKa2=14.92
HS-+ H2O
H2S+OH-
pkb2
pKa1+pKb2=pKw
pKb2 = pKw- pKa1=14-7.24=6.76
16
Ka和Kb之间存在如下关系：
Ka Kb
H Ac
HAc
HAc OH
Ac
H OH KW 10 1425C
pKa+pKb=pKw=14
在共轭酸碱对中，如果酸酸性越强，则其共轭碱的 碱性越弱
13
2020/8/21
计算HS-的pKb。已知H2S： pKa1=7.24；pKa2=14.92
H2O(酸1) +H2O(碱2) H3O+(酸2) +OH-(碱1) 共轭
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= [H30+] [OH-]= [H+] [OH-] =10-14(25°C)
pH pOH 14
10
2020/8/21
pKw是温度的函数
t 0C 0
10
8
HAc、H2S20在20/8/水21 溶液中的强度。
例H如K3a：O+H+HAA3cOcH+AHA2O 1.8 105
Ka
H3O A
HA
5.7 108
H2S+H2O H3O++HS–
9
2020/8/21
2 .水的质子自递反应（酸碱 反应）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 共轭
如: HAc 在水中发生解离反应
HAc+ H2O ＝ H3O++Ac-
酸的解离常数
Ka
H 3O Ac HAc
其共轭碱Ac- 的离解
Ac- +H2O＝ HAc+OH-
碱的解离常数
Kb
OH HAc
Ac
12
2020/8/21
显然, Ka↑，给质子能力↑强，酸的强度↑ Kb↑，得质子能力↑强，碱的强度↑
第六章
酸碱滴定 法
第一节 溶液中的酸碱平衡 第二节 酸碱溶液pH值的计算 第三节 缓冲溶液 第四节 酸碱指示剂 第五节酸碱滴定曲线及指示剂选择 第六节 酸碱滴定应用
1
2020/8/21
第一节 溶液中的酸碱平衡
酸碱的定义
➢电离理论 酸——能电离出H+的物质
碱——电离出OH-的物质
➢电子理论 酸——凡能接受电子的物质
H2C2O4 C6H5COOH C6H5NH3+ H3BO3
17
Leabharlann Baidu
2020/8/21
4. 酸碱中和反应(滴定反应) :
H+ + OHH+ + A-
Kt—滴定反应常数
K
H2O
t
1 Kw
1014.00
1 HA Kt Ka
OH- + HA
1 H2O + KAt - Kb
18
2020/8/21
三、 溶液中酸碱组分不同型体的 分布
2020/8/21
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（P347）
H3BO3 C6H5COOH H2C2O4
pKaC=69H.245NpHKa3=+4.21
pKa1=1.23 pKa2=4.19
pKb=9.34
H2BO3- C6H5COO - HC2O4-
C6H5NH2
20
25
30 40 50 60
pKw
14.9 6
14.5 3
14.16
14.00
13.8 3
13.5 3
13.2 6
13.0 2
R.Kellner 《Analytical Chemistry》p94
中性水的pH ?= 7.00 中性水的pH=pOH
11
2020/8/21
3.水溶液中共轭酸碱强度之 间的关系
3
2020/8/21
2、共轭酸碱对 ：
因当一种酸给出质子后，剩下的酸根自然 对质子具有一种亲和力，因而是一种碱。 因系此，如酸：H碱A是相互A依－ +存H的+ 关系称为共轭关
显然如，：具HC有O相3－对既性为酸和，广也泛为性碱 （两性）
如：H2O 中性分子，既可为酸，也可为碱
4
2020/8/21
3、酸碱半反应
碱——凡能给出电子的物质
➢质子理论 酸——凡能给出质子的物质
碱——凡能接受质子的物质
2
2020/8/21
一、酸碱质子理论
1.酸碱定义：凡是能给出质子的物质是 酸；凡是能接受质子的物质是碱。 本章以此为依据进行讨论。
例如:
HAc H+ + Ac-
酸 质子 碱
通式：
HAc H+ + Ac-
HA H+ + A-
HS-+ H2O pkb2 H2S+OH-
pKa1+pKb2=pKw pKb2 = pKw- pKa1=14-7.24=6.76
14
2020/8/21
3. 多元酸碱的离解反应
H3A
Ka
Ka
Ka
1
2
3
Kb3 H2A-
Kb2
HA2-
Kb1
A3-
Kbi
Kw Ka ni1
– pKb1 = 14.00 pKa3
酸碱半反应: 酸给出质子和碱接受质子的反应
酸
NH4+ NH3 +
H+
HCO3- CO32- +
H+
H6Y2+ H5Y+ +
H+
碱 半 反 应
区分下列物质是酸、碱还是两性物质？并指出共轭酸
碱对
HAc 、H2CO3、 H3PO4 、 NaAc 、 NaHCO3 、
NaCO3 NaH2PO4 、 Na2HPO4 Na3PO4 、 (C2H5)2NH、
5 H2O
2020/8/21
4.酸碱反应: 两个共轭酸碱对之
间相互传递质子的反应，统称为 酸碱反应。
如:HAc(酸1)H++Ac-(碱1) H++H2O(碱2) H3O+(酸2) 共轭
HAc(酸1)+ H2O(碱2) H3O+(酸2) +Ac(碱1) 共轭
实质:质子转移HAc
6
2020/8/21
H2O
又如: NH3在水中的平衡 NH3(碱1)+H+ NH4+(酸1) H2O(酸2) H++OH-(碱2) 共轭
NH3 + H2O NH4++OH共轭
7
2020/8/21
二、酸碱反应平衡常数与 酸碱强度
1 酸碱强度的表示方法（以水溶液为例）
酸的强度：取决于将质子给于水分子 的能力，通常可用酸在水中的酸反应平 衡常数(离解常数ka)来衡量，ka越大， 酸性（酸的强度）越大，有时也用pka 来表示，pka越小，酸性（酸的强度） 越大。