酸碱平衡和酸碱滴定法 ppt课件

2020/8/18
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问题
问题：pH何值时，H2C2O4浓度等于HC2O4- ？ 问题：pH何值时， C2O42-浓度等于HC2O4- ？ 问题：pH何值时， H2C2O4 为主？ 问题：pH何值时， HC2O4- 为主？ 问题：pH何值时， C2O42- 为主？
A
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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；
HAc（δ1）为主 (4) pH > pKa 时；
Ac- （δ0）为主
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练习
计算pH=5.0时，HAc溶液（0.1000mol/L）中HAc和 Ac-的分布系数及平衡浓度 HAc的 Ka=1.78×105
HA
A- + H+
问题：pH何值HA 小于A- 浓度相等？
∵ C [HA] +[A ]
∴
[ ] [ ] [ ] [ [] ] δHA
[HA
C
]
[HA [HA]+
]
A
1
+
1
A
[HA
]
1
+
1
Ka H+
H+ H+ + Ka
dA
[A
C
]
[A ] [HA] +[A
]
[H
Ka
+]+
Ka
d d + 1 HA
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中和反应
共轭酸碱对
醋酸与氨在水溶液中的中和反应
HAc + NH3
NH4+ + Ac-
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共轭酸碱对
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练习： 共轭酸碱对：HA和A- ， HA的Ka与A-的Kb的关系？
KaKbKw
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多元酸碱的强度
H3PO4
H2PO4 - + H+
H2PO4-
HPO42- + H+
HPO42-
平衡浓度: 反应达到平衡时，溶液中溶质某种型体的实际浓度，以[ ]表示。
分析浓度:
溶液中，某种物质各种型体的平衡浓度之和，以c表示。
如：cHAc = [HAc] + [Ac -]
水溶液中酸碱的分布系数
δ = [某种型体平衡浓度] / 分析浓度
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1.一元酸：
问题：pH何值HA 与A- 浓度相等？ 问题：pH何值HA 大于A- 浓度相等？
酸碱反应和滴定
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全国高中学生化学竞赛基本要求
4. 容量分析。被测物、基准物质、标准溶 液、指示剂、滴定反应等基本概念。酸碱 滴定的滴定曲线（酸碱强度、浓度、溶剂 极性对滴定突跃影响的定性关系）。酸碱 滴定指示剂的选择。高锰酸钾、重铬酸钾、 硫代硫酸钠、EDTA为标准溶液的基本滴定 反应。分析结果的计算。分析结果的准确 度和精密度。
如： HCO3-、H2O、NH2CH2COOH
㈣共轭酸碱对：
这种因一个质子的得失而互相转变的每一对酸碱，
称为共轭酸碱对。
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电离： 共轭酸碱对?
HAc（酸1） + H2O （碱2）
NH3（碱1） + H2O （酸2）
H3O+（酸2） + Ac- （碱1） OH- （碱2） + NH4+ （酸1）
HAc（酸1） + H2O （碱2）
H3O+（酸2） + Ac- （碱1）
共轭酸碱对
NH3（碱1） + H2O （酸2）
OH- （碱2） + NH4+ （酸1）
共轭酸碱对
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水解 共轭酸碱对?
NH4Cl的水解 (相当于NH4+弱酸的离解)
NH4+ + H2O
H3O+ + NH3
NaAc的水解（相当于Ac－弱碱的离解）
Ac- + H2O
OH- + HAc
中和反应
醋酸与氨在水溶液中的中和反应
HAc + NH3
NH4+ + Ac-
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水解
NH4Cl的水解 (相当于NH4+弱酸的离解)
NH4+ + H2O
H3O+ + NH3
共轭酸碱对
NaAc的水解（相当于Ac－弱碱的离解）
Ac- + H2O
OH- + HAc
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练习
二元酸δ的计算，以草酸（ H2C2O4）为例：
存在形式：H2C2O4 ； HC2O4-； C2O42-； (δ2) ； (δ1) ； (δ0) ；
总浓度: c = [H2C2O4] + [HC2O4- ] + [C2O42-]
δ2 = [H2C2O4] / c
= 1 / { 1+[HC2O4- ] / [H2C2O4] + [C2O42-] / [H2C2O4] }
PO43- + H+
Ka1 Ka2 Ka3 Kb1 Kb2 Kb3 中哪两个乘积是定值？
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多元酸碱的强度
H3PO4
H2PO4 - + H+
Ka1 H2PO4-
Kb3 HPO42- + H+
Ka2 HPO42-
Kb2 PO43- + H+
Ka3
Kb1
K a 1 K b 3 K a 2 K b 2 K a 3 K b 1 K W 1 . 0 1 10 4
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练习： 试求 HPO42- 的 pKb2。 pKa2 = 7.20
解：pKa2 = 7.20 由于 所以
Ka2·Kb2 = 10-14 pKb2 = 14 - pKa2
= 14 - 7.20 = 6.80
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型体分布
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分析浓度和平衡浓度
解：
d [H +]
1 .0 1 5 0
HA K ca+ [H +]1 .7 8 1 5 0+ 1 .0 1 5 00 .36
dAc10.36 0.64
d [ H ] C A H c 0 A .1 c 0 0 .3 0 0 6 .0 0 m 3 /L 6 ol
d [A ] c C A c0 .10 0 .6 0 0 4 . 0 0m 6/L 4 ol
= 1 / { 1+Ka1 / [H+] + Ka1Ka2 / [H+]2 }
= [H+]2 /{ [H+]2 + [H+]Ka1 + Ka1Ka2 }
δ1 = [H+]Ka1 / { [H+]2 + [H+]Ka1 + Ka1Ka2 }
δ0 = Ka1Ka2 / { [H+]2 + [H+]Ka1 + Ka1Ka2 }
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酸碱质子理论
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酸碱质子理论
1923年由布朗斯台德（Bronsted）提出
㈠酸： 能够给出质子（H+）的物质 酸
如： HAC、HSO4-
HAc
㈡碱： 能够接受质子（H+）的物质
质子 + 碱 H+ + OAc－
如： NH3、CH3NH2
共轭酸碱对
㈢两性物质： 既能给出质子又能结合质子的物质