大学分析化学第五章 酸碱滴定法-2
122页1、第五章 酸碱滴定法(二)1第五章 酸碱滴定法第四节 酸碱缓冲溶液2第五章 酸碱滴定法50 mLHAcNaAcc(HAc)=c(NaAc)=0.10mol/LpH = 4.74加入1滴(0.05ml) 1molL- HCl加入1 滴(0.05ml) 1molL- NaOH50 ml 纯水 pH =7pH = 4.75pH = 3pH = 11pH = 4.733第五章 酸碱滴定法类类型一般缓缓冲溶液标标准缓缓冲溶液组组成一定浓浓度的共轭轭酸碱对对如: HAc-NaAcHAc-NaAc一定浓浓度的单单一两性物(逐级级离解常数相差较较小如酒石酸氢钾氢钾 ),或共轭轭酸碱对对(如NaH2PO4-Na2HpO4)用途控制溶液的酸度测测量溶液pH时时的参考溶液1.定义:对溶液的酸碱度起稳定作用的溶液。2.作用:在一定程度和范围内可以稳定溶液的酸碱度,减少和消除因加入少量酸、碱(或化学反应产生的少量酸、碱)或适度稀释对溶液pH的影响,使其不致发生显著性变化。 3.分类:4第五章 酸碱滴定法一、缓冲溶液pH的计算(一) 一般缓冲溶液物料平衡方程: HA + A- = cHA + cA- 电荷平衡方程:
2、 H+ + Na+ = OH- + A- A- =cA-+ H+- OH- 将代入 HA = cHA+ OH- H+ 代入平衡关系 得精确式 以以 HA-HA-NaANaA为例为例 Na+=cA-Ka表示酸碱组分中 共轭酸的解离常数5第五章 酸碱滴定法近似处理:u 1.酸性(pH6),略去OH-:忽略水的解离u 2.碱性(pH8),略去H+:忽略水的解离u 3.若Ca 、Cb 、大于20H + 和20OH- 忽略水的解离、忽略共轭轭酸碱的解离对对其浓浓度的影响u 则则最简简式:最简式的应用范围: 一般认为:当缓冲溶液各组分浓度过低(102),不能用最简式,而应用近似式。6第五章 酸碱滴定法例5-13: 0.20mol/L NH3 0.30mol/LNH4Cl溶液,往200mL该溶液中;7第五章 酸碱滴定法8第五章 酸碱滴定法P111:例5-149第五章 酸碱滴定法例:写出50mL 0.10mol/L H3PO4 与25mL 0.10mol/L NaOH 混合液的PBE,并计算PH。解:组成H3PO4 与 H2PO4- 缓冲溶液10第五章 酸碱滴定法(二) 标准缓冲溶液用来校正pH计。这
3、类溶液大多由逐级离解常数相差较小的两性物质组成。几种常用的标准缓冲溶液表51。 缓 冲 溶 液pH (25)饱和酒石酸氢钾 (0.034molkg-1)3.557邻苯二甲酸氢钾 (0.050molkg-1)4.0080.025molkg-1 KH2PO4 + 0.025molkg-1 Na2HPO4 6.865硼砂 (0.010molkg-1)9.180饱和氢氧化钙12.454pH值是由非常精确的实验结果确定的,如果要以理论计算加以核对 ,必须考虑离子强度的影响。11第五章 酸碱滴定法1.活度(a) 标准缓冲溶液的pH值,是实测的a H +。定义:离子在化学反应中起作用的有效浓度。活度系数衡量实际溶液与理想溶液之间差别的尺度,戴维斯经验公式(I 0.1 molkg-1的稀溶液)c1cn分别为第1n种离子的浓度。Z1Zn分别为第1n种离子的电荷数。价态对I 影响较大12第五章 酸碱滴定法l与离子强度I 及离子电荷数Z有关。 I越大, 越小l一般情况下, 1, a cl中性分子(不带电荷), 1l极稀溶液(I 10-4mol/Kg), 1,a=c13第五章 酸碱滴定法例5-15 考虑离子强
4、度的影响,计算0.025molL-1 Na2HPO40.025 molL-KH2PO4缓冲溶液的 pH值。PKa2=7.20解: 溶液中有四种离子(Na+、HPO42-、H2PO4-、K +)实验值 6.8614第五章 酸碱滴定法活度平衡常数和浓度平衡常数的关系 例: 一元酸计算浓度常数根据具体公式求出H+15第五章 酸碱滴定法例5-16 考虑离子强度的影响,计算0.05 molL-1 邻苯二甲酸 氢钾(KHP)缓冲溶液的 pH值。已知: pKa1=2.95,pKa2=5.41。解:根据两性物质最简式可得 式中酸常数为浓度常数。考虑离子强度影响,浓度常数与活度常数的关系为:16第五章 酸碱滴定法I=1/2(0.05012+0.05012)=0.050 mol/L17第五章 酸碱滴定法二、缓冲容量和缓冲范围n缓冲容量(缓冲指数):酸增加使pH值降低,为使为正,前面加一负号。物理意义义:使1L 溶液中的pH增加dpH单单位时时所需强碱的量为为db(mol);或使1L 溶液中的pH减少dpH单单位时时所需强酸的量为为da(mol) ;1.缓冲容量:(缓冲指数 )是衡量缓冲能力大小的尺度。18
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