武汉大学分析化学教案 第5章酸碱滴定1

《武汉大学分析化学教案 第5章酸碱滴定1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第5章酸碱滴定法(8学时）本章是水溶液中化学平衡的基础，是滴定分析法的入门，在学习时，要注意本章是如何提出问题的？解决这些问题的思路是什么？抓住了哪些关键问题，以及如何应用于生产实际的。要求：1、了解酸碱平衡的研究内容；2、掌握酸碱平衡的研究手段；3、判断物质能否用酸碱滴定法进行滴定；4、能正确进行酸碱滴定法测定结果的计算，并运用于解决实际问题。主要内容：1、用酸碱质子理论来解释酸碱反应；2、了解酸度对酸碱平衡体系中存在的各型体分布的影响；3、用质子条件来推导强酸碱溶液、一元弱酸碱溶液、多元酸碱及两性物质溶液中氢离子浓度的计算方法；4、了解缓冲溶液在滴定分析中的重要性，建立缓冲指数及

2、缓冲容量的概念。5、讨论滴定分析基本原理——①酸碱指示剂的原理及应用；②各种不同类型的滴定曲线；③滴定误差.对滴定曲线的讨论采用二种方法：A、三段一点式，以让学生直观掌握滴定过程中溶液pH的变化情况；B、推导滴定曲线方程，以利于使用计算机给出完整的滴定曲线；6、酸碱滴定法的应用及计算.本章的重点是酸碱平衡的研究方法和酸碱滴定法的原理及应用。本章的难点在以下几个方面:1、用代数法从质子条件来推导强酸碱溶液、一元弱酸碱溶液、多元酸碱及两性物质溶液中氢离子浓度的计算方法；2、各种类型的酸碱溶液滴定过程中[H+]的变化情况；3、酸碱滴定法的应用及计算。第5章酸碱滴定法5．1溶液中的酸碱反应与

3、平衡在水溶液中酸度及水合作用是影响化学反应的最重要的因素。因此，酸碱平衡的处理，是分析化学课程的基本内容之一，也是溶液中四大平衡的基础，不能全面掌握酸碱平衡所涉及的主要问题，就不可能成为一个合格的化学分析专家。酸碱平衡的研究手段酸碱平衡的研究方法，主要有代数法、图解法和计算机法。一般说，代数法是基础，其它两种方法是它的表述形式或计算工具。下面分别作一些介绍。a、代数法这是最常用的方法，是所有分析化学的教科书中主要介绍的方法。使用代数法研究酸碱平衡的优点是理论性强，适应广泛，是其他各种方法的基础。但是代数法比较繁琐、冗长、计算过程复杂，有时，甚至无法求解。再者，它的直观性差，不宜用来讨

4、论离子酸碱的全貌，这是它在教学中不利的一面。我们在本课程的教学中主要运用代数法来处理pH计算，分布分数的计算、缓冲问题，滴定曲线等的问题。5．1．1离子的活度和活度系数本节内容在无机化学课程中已有所阐述，在物理化学课程中还将深入地讨论，而分析化学则主要关心以下三个方面的问题：a、测定的结果是用活度还是用浓度来表达；b、判断由于离子强度的变化是否会对计算或测量结果产生不可忽略的影响；c、如果这种影响是不可忽略的，如何进行校正。那么，在分析工作中，什么时候该报活度，什么时候该报浓度呢？就一般而论，如果测量的目的是为了说明化学反应速率或反应能力等，就应该报出被测物质的活度而不是浓度。如果为

5、了确定某物质的品位，矿产的含量等，则应报出浓度。例如，为了考察某重金属离子对水生生物的影响，该金属离子的化验结果应以活度报出；而如果欲从水中提取这些金属则应报出浓度。如果C代表离子的浓度，a代表活度，则它们之间的关系为a=γic（5-1）γi为离子i的活度系数，它是衡量实际溶液和理想溶液之间偏差大小的尺度。对于强电解质溶液,当溶液浓度极稀时，离子间的作用力可忽略不计，此时γi=1，即a=c。目前，对于高浓度电解质中离子的活度系数还没有令人满意的定量计算公式。而对于稀溶液中（c<0.1mol/L）离子的活度系数，常用德拜-休克尔（Debye-HǜcKel）公式计算：Z为其（离子的）电荷

6、；B是常数，25℃为时0.00328；a0为离子体积系数，不同离子的a0可查附表3；I为离子强度当离子强度较小时，可用德拜一尤格尔的极限公式计算：对于电解质AmBn，可用下式来定义其平均活度系数离子强度与溶液中各种离子的浓度及电荷有关，其计算式为：对于物质的量浓度为C的下列电解质，其离子强度为：A+B-A2+B-I=3CA2+B2-I=4CA3+B3-I=6C根据德拜一尤格尔电解质理论，对于溶液中的中性分子，由于它们在溶液中不是以离子状态存在，故在任何离子强度的溶液中，其活度系数均视为1。5.1.2溶液中的酸碱反应与平衡常数从不同的视角研究酸碱平衡，对酸和碱给出的定义也不同，目前，得

7、到认可的定义约有十余种。例如，电离理论，溶剂理论，电子理论和质子理论等。每种理论都有各自的优缺点和适用范围。目前在分析化学中广泛采用的是质子理论，该理论于1923年由J．N．Bronsted（丹麦人1879~1947）和T.M.Lowry（英国人1874~1936）同时独立地提出。酸碱质子理论，扩大了酸碱的范围，更新了酸碱的含义。该理论对酸碱的量化程度最高，便于定量计算。它的缺点是不适用于无质子存在的酸碱体系。按布朗斯台德—劳瑞理论：凡能给出质子的物质是酸