分析化学4酸碱滴定ppt课件.ppt

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1、第四章酸碱滴定法第一节概述酸碱滴定法（中和滴定法）：以酸碱反应(水溶液中的质子转移反应)为基础的定量分析法“酸度”(pH)决定各反应物的存在型体，影响物质在溶液中的分布和平衡2021/9/9analyticalchemistry1第二节水溶液中的酸碱平衡酸碱质子理论溶剂合质子酸碱反应的实质溶剂的质子自递反应及其常数酸碱强度的计算2021/9/9analyticalchemistry2酸碱的定义电离理论电子理论质子理论酸——能电离出H+的物质碱——电离出OH-的物质酸——凡能给出电子的物质碱——凡能接受电子的物质酸——凡能给出质子的物质碱——凡能接受质子的物质2021/9/9an

2、alyticalchemistry3一、酸碱质子理论酸——溶液中凡能给出质子的物质碱——溶液中凡能接受质子的物质特点：1）具有共轭性2）具有相对性3）具有广泛性A－+H+HA如：HCO3－既为酸，也为碱（两性）如：H2O中性分子，既可为酸，也可为碱如：2021/9/9analyticalchemistry4H3O++A-二、溶剂合质子HA+H2O例:HAc+H2OH3O++Ac-HA+SHSH2++A-例:HClO4+HAcH2Ac++ClO4-水合质子醋酸合质子2021/9/9analyticalchemistry5三、酸碱反应的实质酸碱半反应:酸给出质子和碱接受质子的反应醋

3、酸在水中的离解：半反应1HAc（酸1）Ac-（碱1）+H+半反应2H++H2O（碱2）H3O+（酸2）HAc（酸1）+H2O（碱2）H3O+（酸2）+Ac-（碱1）氨在水中的离解：半反应1NH3（碱1）+H+NH4+（酸1）半反应2H2O（酸2）OH-（碱2）+H+NH3（碱1）+H2O（酸2）OH-（碱2）+NH4+（酸1）共轭酸碱对共轭酸碱对2021/9/9analyticalchemistry6NH4Cl的水解(相当于NH4+弱酸的离解)NaAc的水解（相当于Ac－弱碱的离解）NH4++H2OH3O++NH3Ac-+H2OOH-+HAc共轭酸碱对共轭酸碱对HAc+NH3N

4、H4++Ac-醋酸与氨在水溶液中的中和反应共轭酸碱对2021/9/9analyticalchemistry7小结:酸碱半反应不可能单独发生酸碱反应是两对共轭酸碱对共同作用的结果酸碱反应的实质是质子的转移质子的转移是通过溶剂合质子来实现的2021/9/9analyticalchemistry8四、溶剂的质子自递反应及其常数1．水溶液中2．非水溶液中H2O+H2OH3O++OH–SH+SHSH2++S-溶剂合质子溶剂阴离子水的离子积2021/9/9analyticalchemistry9定义发生在溶剂间的质子转移→溶剂的质子自递反应该反应的平衡常数Ks→溶剂的质子自递常数H2O既能

5、接受质子又能给出质子→两性物质发生在水分子间的质子转移→水的质子自递反应2021/9/9analyticalchemistry10五、酸碱的强度一元酸碱的强度HA+H2OH3O++A-酸度常数（酸的解离常数）A-+H2OOH-+HA碱度常数（碱的解离常数）2021/9/9analyticalchemistry11讨论：Ka↑，给质子能力↑强，酸的强度↑Kb↑，得质子能力↑强，碱的强度↑共轭酸碱对HA和A-有如下关系2021/9/9analyticalchemistry12对于多元酸碱H3PO4H2PO4-+H+Ka1Kb3H2PO4-HPO42-+H+Ka2Kb2HPO42-P

6、O43-+H+Ka3Kb12021/9/9analyticalchemistry13第三节酸碱平衡中有关浓度的计算一、分析浓度和平衡浓度：分析浓度：溶液体系达平衡后，各组型体的平衡浓度之和c平衡浓度：溶液体系达平衡后，某一型体的浓度[]二、水溶液中酸碱的分布系数δ=[某种型体平衡浓度]/分析浓度=[]/c2021/9/9analyticalchemistry141.一元酸：HAA-+H+∵∴2021/9/9analyticalchemistry15讨论Ka一定时，δHA和δA-与pH有关pH↓，δHA↑，δA-↓pH＜pKa，HAc为主pH=pKa，[HAc]=[Ac-]pH＞

7、pKa时，Ac-为主2.二元酸：H2C2O4HC2O4-+H+HC2O4-C2O42-+H+2021/9/9analyticalchemistry17讨论Ka一定时，δ0，δ1和δ2与[H+]有关pH＜pKa1，H2C2O4为主pH=pKa1，[H2C2O4]=[HC2O4-]pKa1＜pH＜pKa2，HC2O4-为主pH=pKa2，[HC2O4-]=[C2O42-]pH＞pKa2，C2O42-为主3多元酸以H3PO4为例四种存在形式：H3PO4；H2PO4-；HPO42-；PO43-；分布