酸碱滴定教学内容.ppt

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1、酸碱滴定＝2.6×10-7(mol∙L-1)pH=6.59(二)一元弱碱溶液以一元弱碱B为例其PBE为:[HB+]+[H+]=[OH-]精确式近似式1近似式2近似处理表现在两方面：质子平衡式中取其主舍其次；合理地用分析浓度代替平衡浓度。最简式三、多元弱酸（碱）溶液酸碱度的计算(一)、多元弱酸溶液以H2A代表二元弱酸为例PBE(1)将各项常数代入方程右方，展开后是一个一元四次方程，可根据具体情况进行近似处理。1．因为即Ka1c>20Kw，H+主要来自H2A的离解。水的离解可忽略，(1)式简化为：(2)2．能否忽略H2A的

2、第二级离解仍是一元三次方程当即H2A的第二级离解可以忽略，式(2)简化为二元弱酸按一元弱酸处理近似式最简式例5-4计算0.10mol·L-1H3PO4溶液中H+及各型体浓度。Ka1或Ka2>>Ka3，水的离解，H3PO4的第二级、第三级离解均可忽略，可按一元弱酸处理按近似式处理可仿照多元酸处理(二)多元弱碱溶液四、两性物质溶液酸度的计算两性物质溶液中的酸碱平衡十分复杂，应根据具体情况，抓住溶液中的主要平衡进行近似处理。以酸式盐NaHA为例，其浓度为c1.写出PBE2.代入已知量(1)3．近似处理①当Ka2和Kb2较小时

3、，即倾向都较小则(1)式变为精确式②当Ka2c>20Kw，c<20Ka1(分母不变)，忽略KW，近似式③当Ka2c>20Kw，c>20Ka1可忽略KW和Ka1，水、H2A的第二级离解最简式④当Ka2c<20Kw，c>20Ka1，忽略H2A的第二级离解简化式对其他两性物质须将式中Ka1和Ka2作相应变换。变换方法：式中Ka2相当于两性物质中酸组分的Ka值；Ka1相当于两性物质中碱组分共轭酸的Ka值。如，Na2HPO4式中Ka2Ka3碱组分的共轭酸Ka1Ka2酸组分对于NH4Ac酸组分碱组分的共轭酸HAc以上讨论了酸碱

4、组成的摩尔比为1：1的弱酸弱碱溶液，对于酸碱组成的摩尔比不为1:1的弱酸弱碱溶液溶液的pH值计算较复杂，无通式第四节酸碱缓冲溶液两类缓冲溶液：一般缓冲溶液，由一定浓度的共轭酸碱对组成，用以控制溶液酸度。如:标准缓冲溶液，用于校正pH计。作用：稳定体系酸度一、缓冲溶液pH值的计算(一)一般缓冲溶液以HA—NaA为例cacb将HA—A混合体系以水作媒介按HA—H2O和A-—H2O列出PBEHA—H2OPBEA-—H2OPBE②①将①、②代入HA的Ka式中③此式是计算一元共轭酸碱缓冲溶液pH值的通式(精确式)忽略水的离解及弱

5、酸弱碱浓度的变化，得到最简式(二)标准缓冲溶液自学考虑离子强度影响常用标准缓冲体系见P112表5—1。二、缓冲容量（指数）和缓冲范围(一)缓冲容量任何缓冲溶液的缓冲能力都是有一定限度的。1922年范斯莱克提出以缓冲容量衡量缓冲溶液的缓冲能力大小。定义式db、da分别代表强碱、酸的物质的量。dpH表示pH改变值。物理意义：为使1L缓冲溶液pH值增加或减小一个单位所需加入的强碱(酸)的物质的量。值越大，溶液的缓冲能力也越大。(二)影响缓冲容量的因素可以证明，当弱酸不太强又不过分弱时，当[H+]=Ka，即pH=pKa时，

6、HA=A-=0.5有极大值结论：影响缓冲溶液缓冲容量大小的因素为共轭酸碱对的分布分数和缓冲溶液的总浓度。pKa1有效缓冲范围：HAcAcpKa=4.74pKa1分布分数或缓冲容量强酸、强碱分别在酸性较强和碱性较强的范围内有缓冲作用。三、缓冲溶液的选择和配制(一)缓冲溶液选择1、对分析反应无干扰；2、缓冲容量大，ca:cb=1；3、pKa、pKb位于需要的pH范围内。(二)计算例5-5怎样配制1升pH=10.00，=0.20的缓冲溶液？解：可选择pKa’=9.26的NH4Cl—NH3缓冲溶液=2.30

7、cHAA-需要NH4Clc=0.68×0.15=0.10mol5.4gNH3c=0.68×0.85=0.58mol38mL含NH329%的溶液第五节酸碱指示剂酸碱指示剂一般是某些有机弱酸碱或有机酸碱两性物质甲基橙碱型指示剂双色指示剂酚酞COHOHCOO-HOOH-H+pKa=9.1CCOO-OO-单色指示剂酸型指示剂一、指示剂的作用原理作用原理酸色碱色理论变色范围pKa1理论变色点：pKa二、指示剂变色的pH范围甲基橙指示剂的变色范围示意图HInIn指示剂变色范围指示剂颜色pKa变色范围酸色过度碱色甲

8、基橙红橙黄3.43.1~4.4甲基红红橙黄5.24.4~6.2酚酞无色粉红红9.18.0~9.6甲基橙的pKa=3.4理论变色范围应为pH=2.4～4.4实际测量值却是pH=3.1～4.4计算结果表明在pH=4.4时[In]≈10[HIn+]pH=3.1时，[HIn+]≈2[In]指示剂的变色范围越窄越好人眼目测指示剂颜色变化误差