分析化学第04章酸碱滴定.ppt

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1、酸碱滴定华东理工大学分析化学教研组§1酸碱平衡原理一、酸碱平衡二、分布系数和分布曲线三、酸碱溶液中H+浓度计算四、缓冲溶液HFF-+H+H2PO4-HPO42-+H+H6Y2+H5Y++H+NH4+NH3+H+一、酸碱平衡1、酸碱质子理论酸共轭碱+质子通式:HAA-+H+酸碱半反应例:HF在水中的离解反应半反应:HFF-+H+半反应:H++H2OH3O+总反应:HF+H2OF-+H3O+简写:HFF-+H+酸碱反应的实质是质子转移一、酸碱平衡H2O+H2OH3O++OH-(25℃)水分子的质子自递反应Kw=[H3

2、O+][OH-]=1.0×10-142、酸碱平衡常数一、酸碱平衡简写：H2OH++OH-(25℃)一元弱碱的解离反应及平衡常数A-+H2OHA+OH-HAA-+H+一元弱酸的解离反应及平衡常数一、酸碱平衡A-+H2OHA+OH-共轭酸碱对(HA-A-)的Ka与Kb的关系为KaKb=KwpKa+pKb=pKw=14.00一、酸碱平衡HAA-+H+多元酸碱的解离平衡常数pKb1+pKa3=14.00pKb2+pKa2=14.00pKb3+pKa1=14.00H3PO4H2PO4-HPO42-PO43-Kb2Kb1Kb

3、3Ka1Ka2Ka3Kbi=KwKa(n-i+1)一、酸碱平衡分布系数分布系数δ：溶液中某酸碱组分的平衡浓度占其分析浓度的分数，用δ表示。二、分布系数与分布曲线分析浓度：包含未解离的和已解离的酸的浓度，cHA＝[HA]+[A-]如：一元弱酸HA：1、一元弱酸的分布系数HAH++A-c=[HA]+[A-]二、分布系数与分布曲线分布系数的一些特征对于给定弱酸，δ仅与pH有关δ仅是[H+[和Ka的函数，与酸的分析浓度c无关二、分布系数与分布曲线pH>pKa，以A-为主分布曲线——分布系数图面：pH

4、：两条分布曲线相交点二、分布系数与分布曲线pH=pKa=4.75此时，δ=0.5[HA]=[A-]pH=pKa2、二元弱酸的分布系数以H2C2O4为例c(H2A)=[H2A]+[HA-]+[A2-][H+]2+[H+]Ka1+Ka1Ka2[H+]2+[H+]Ka1+Ka1Ka2[H+]2+[H+]Ka1+Ka1Ka2[H2A]=δH2AcH2AδA2-δHA-[HA-]=cH2A[A2-]=cH2A[H+]2===[H+]Ka1Ka1Ka2H2AH++HA-H++A2-二、分布系数与分布曲线a.pH

5、2C2O4为主b.pKa1pKa2时C2O42-为主d.pH=2.75时1=0.938；2=0.0283=0.034二、分布系数与分布曲线四种存在形式：H3PO4；H2PO4-；HPO42-；PO43-；分布系数：δ3；δ2；δ1；δ0δ3=[H+]3[H+]3+[H+]2Ka1+[H+]Ka1·Ka2+Ka1·Ka2·Ka3δ2=[H+]2Ka1[H+]3+[H+]2Ka1+[H+]Ka1·Ka2+Ka1·Ka2·Ka3δ1=[H+]Ka1·Ka2[H+]3+[

6、H+]2Ka1+[H+]Ka1·Ka2+Ka1·Ka2·Ka3δ0=[H+]3+[H+]2Ka1+[H+]Ka1·Ka2+Ka1·Ka2·Ka3Ka1·Ka2·Ka33、三元酸的分布系数以H3PO4为例二、分布系数与分布曲线pH=4.7时，δ2=0.994δ3=δ1=0.003pH=9.8时，δ1=0.994δ0=δ2=0.003H3PO4分布曲线（pKa1=2.12；pKa2=7.20；pKa3=12.36）二、分布系数与分布曲线分布系数的总结δ仅是pH和pKa的函数，与酸的分析浓度c无关对于给定弱酸，δ仅与p

7、H有关[H+]n=δ0[H+]n+[H+]n-1Ka1+…+Ka1Ka2..Kan[H+]n-1Ka1=δ1[H+]n+[H+]n-1Ka1+…+Ka1Ka2..Kan…=δn[H+]n+[H+]n-1Ka1+…+Ka1Ka2..KanKa1Ka2..Kan…二、分布系数与分布曲线三、酸碱溶液[H+]的计算1、质子条件式2、酸碱溶液[H+]的计算（1）一元强酸碱（2）一元弱酸碱HA（3）多元弱酸碱H2A,H3A（4）两性物质HA-1、质子条件式三、酸碱溶液[H+]的计算(1)先选零水准(大量存在,参与质子转移的物

8、质)，一般选取投料组分及H2O(2)将零水准得质子产物写在等式一边,失质子产物写在等式另一边(3)浓度项前乘上得失质子数质子条件(protonbalanceequation,PBE)准确反映整个平衡体系中质子转移的严格数量关系式。列出质子条件的步骤：质子条件式:［H+]=［A-］+［OH-］例：一元弱酸中，HA、H2O大量存在,为零水准HAH++A-H2OH++OH-失质