第6章酸碱平衡与酸碱滴定1

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1、第六章酸碱平衡和酸碱滴定法本章内容1.电解质溶液理论简介；2.布朗斯特酸碱理论；3.路易斯电子酸碱理论；4.水溶液中酸碱平衡计算的一般原则;5.酸度对弱酸(碱)各物种分布的影响;6.酸碱溶液中H+浓度的计算;7.缓冲溶液;8.滴定分析法概述;9.酸碱滴定曲线;10.酸碱滴定的终点误差;11.酸碱滴定法的应用.无机及分析(08~09)教程6.1电解质溶液理论简介弱电解质溶液理论（阿仑尼乌斯的部分电离理论）；强电解质溶液理论(离子氛);离子强度、活度和活度系数无机及分析(08~09)教程6.1.1阿仑尼乌斯的部分电离理论1、强电解质：强酸、强碱、典型盐类:2

2、、弱电解质：弱酸、弱碱、某些盐、羧酸、酚、胺等HAc⇌H++Ac-NH3.H2O⇌NH4++OH-NaCl=Na++Cl-HNO3=H++Cl-Ba(OH)2=Ba2++2OH-3、非电解质：糖、酒精等。无机及分析(08~09)教程阿仑尼乌斯：（SvanteAugustArrhenius1859--1927）瑞典杰出的物理化学家，电离学说的创立者，也是物理化学创始人之一。1903年阿氏因为其电离理论对化学的发展所做的特殊贡献受到世人的公认而荣膺诺贝尔化学奖。无机及分析(08~09)教程部分电离理论：水溶液中的电解质是部分电离的，在离子和未电离的分子之间建立

3、了平衡。(弱电解质溶液）电离度（degreeofionization）：达到电离平衡时，已电离的溶质分子数与原有溶质分子数总数之比：阿仑尼乌斯的理论对研究电解质溶液的性质作出了巨大贡献，特别是对弱电解质，至今仍然在使用，但是对强电解质是不适用的。因为强电解质是全部电离的.无机及分析(08~09)教程6.1.2强电解质理论简介德拜Ddbye和休格尔Hückel认为：电解质在水溶液中100%电离，但由于间的相互作用而行动并完全自由（离子互吸学说）。原因：“离子氛”存在。“离子氛”：在中心离子周围形成了一个带相反电荷的”离子氛”,包围着中心离子.溶液导电能力下降

4、，电离度下降，依数性异常。无机及分析(08~09)教程6.1.3离子强度、活度和活度系数活度a（activity）：是指有效浓度，即电解质溶液中离子实际发挥作用的浓度叫“有效浓度”，即扣除了离子间相互作用的浓度，这种浓度就是活度。a=γ·mγ——活度系数（表达实际浓度与有效浓度之间偏差大小）m——溶液的实际浓度无机及分析(08~09)教程离子强度（ionicstrength)其中，mi为溶液中第i种离子的质量摩尔浓度。单位为mol·kg-1。zi为该种离子的电荷数。离子强度是用来衡量溶液中电场强度的高低和正负离子间作用力的强弱。I值越大，离子间的作用力就越

5、大，活度系数越小。离子强度无机及分析(08~09)教程该式适用于离子强度小于0.01mol·kg-1的稀溶液活度系数（γi）的计算，298.15K的水溶液中为：德拜－休格尔极限定律（Debye-Huckel’slimitinglaw）活度系数的计算公式：无机及分析(08~09)教程平均活度系数γ±（meanactivitycoefficient)（适用于I<0.01mol/kg)（适用于I<0.1mol/kg)由于通常情况下带一种电荷的离子不可能单独存在，总是正负离子共存，所以一般算的是平均活度系数。无机及分析(08~09)教程Conclusion浓度越大

6、，离子电荷越大，离子强度越大，离子间相互作用越显著，活度系数越小；稀溶液接近理想溶液，活度近似等于浓度。个别电解质在较浓溶液出现“反常”现象，这可能是离子间除了静电引力之外，还有其他作用力的存在。无机及分析(08~09)教程例6.1计算(1)0.10mol/kgNaNO3溶液;(2)0.10mol/kgNa2SO4溶液;(3)0.020mol/kgKBr+0.030mol/kgZnSO4溶液的离子强度.解:(1)I=1/2{c(Na+)z2(Na+)+c(NO3-)Z2(NO3-)}=1/2{(0.10)(+1)2+(0.10)(-1)2}=0.10mol

7、/kg(2)I=1/2{c(Na+)z2(Na+)+c(SO42-)Z2(SO42-)}=1/2{(0.20)(+1)2+(0.10)(-2)2}=0.30mol/kg(3)I=1/2{c(K+)z2(K+)+c(Br-)Z2(Br-)+c(Zn2+)z2(Zn2+)+c(SO42-)Z2(SO42-)}=1/2{(0.020)(+1)2+(0.020)(-1)2+(0.030)(+2)2+(0.030)(-2)2}=0.14mol/kg无机及分析(08~09)教程例6.2试用德拜-休格尔极限公式计算25℃时m(ZnCl2)=0.005mol/kg的ZnC

8、l2水溶液中Zn2+、Cl-离子的平均活度系数及活度。解：溶液中有