所有课件及期末复习要点第四章酸碱滴定
88页1、1,第四章 酸碱滴定,http:/ 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,3,HF F - + H+ H2PO4- HPO42- + H+ H6Y2+ H5Y+ + H+ NH4+ NH3 + H+,一、酸碱平衡,1、酸碱质子理论,通式: HA A - + H+ 酸碱半反应,4,例: HF在水中的离解反应 半反应: HF F- + H+ 半反应: H+ + H2O H3O+ 总反应: HF + H2O F- + H3O+ 简写: HF F- + H+,酸碱反应的实质是质子转移,一、酸碱平衡,5,H2O + H2O H3O+ + OH- (25),水分子的质子自递反应,Kw= H3O+ OH- =1.010-14,2、酸碱平衡常数,一、酸碱平衡,简写: H2O H+ + OH- (25),6,一元弱碱的解离反应及平衡常数 A- + H2O HA + OH-,HA A- + H+,一元弱酸的解离反应及平衡常数,一、酸碱平衡,7,A- +H2O HA+OH-,共轭酸碱对(HA-A-)的Ka与Kb的关系为,Ka Kb = Kw,pKa +
2、 pKb = pKw= 14.00,一、酸碱平衡,HA A- +H+,8,多元酸碱的解离平衡常数,pKb1 + pKa3 = 14.00 pKb2 + pKa2 = 14.00 pKb3 + pKa1= 14.00,一、酸碱平衡,9,分布系数,分布系数 : 溶液中某酸碱组分的平衡浓度占其分析浓度的分数,用表示。,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,cHAHA+A-,如:一元弱酸HA :,10,酸度:溶液中H+的平衡浓度(严格意义上应为活度) 酸的浓度:单位体积内所含某种酸的物质的量,包含已解离的和未解离的酸的浓度(总浓度或分析浓度)。 离子的活度:其在化学反应中表现出来的有效浓度。由于溶液中离子之间存在静电作用,自由运动和反应活性受到影响,使得反应中表现出来的浓度与实际浓度间存在一定的差别。 活度系数:反应实际溶液与理想溶液之间偏差的大小。,11,物料平衡: 定义:在一个化学平衡体系中,某一给定物质的总浓度(分析浓度)与各有关形式平衡浓度之和相等。数学表达式成为物料平衡方程(material balance equation, MBE) 如:浓度为c的H3
3、PO4溶液: H3PO4+H2PO4-+HPO42-+PO43-=c 电荷平衡(charge balance equation, CBE ) 质子平衡(proton balance equation, PBE ),12,1、一元弱酸的分布系数,HA H + + A-,c=HA+A-,二、分布系数与分布曲线,Back,13,分布系数的一些特征,对于给定弱酸, 仅与pH有关, 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,14,pHpKa, 以A-为主,分布曲线 分布系数图,面:pHpKa, 以HA为主,点:两条分布曲 线相交点,二、分布系数与分布曲线,此时,=0.5 HA=A- pH=pKa,Go,15,2、二元弱酸的分布系数 以H2C2O4为例,c (H2A)=H2A+HA-+A2-,H+2 + H+Ka1 + Ka1 Ka2,H+2 + H+Ka1 + Ka1 Ka2,H+2 + H+Ka1 + Ka1 Ka2,H2A,=,H2A,c H2A,A2-,HA-,HA-,=,c H2A,A2-,=,c H2A,H+2,=,=,=,H+ Ka1,Ka1 Ka2,二
4、、分布系数与分布曲线,Back,16,a.pHpKa2时 C2O4 2 -为主 d. H2A =A2- H+2=Ka1Ka2 pH=2.75时,二、分布系数与分布曲线,Go,17,四种存在形式:H3PO4 ;H2PO4-;HPO42-;PO43-; 分布系数: 3 ; 2 ; 1 ; 0,3、三元酸的分布系数 以H3PO4为例,二、分布系数与分布曲线,18,pH=4.7时, 2 =0.994 3 =1 = 0.003 pH=9.8时, 1=0.994 0 =2 = 0.003,H3PO4分布曲线,( pKa1=2.12;pKa2=7.20;pKa3=12.36),二、分布系数与分布曲线,19,分布系数的总结, 仅是pH和pKa 的函数,与酸的分析浓度c无关,对于给定弱酸, 仅与pH有关,H+n,=,n,H+n + H+n-1Ka1 +Ka1 Ka2Kan,H+n-1 Ka1,=,n-1,H+n + H+n-1Ka1 +Ka1 Ka2Kan,=,0,H+n + H+n-1Ka1 +Ka1 Ka2Kan,Ka1 Ka2Kan,二、分布系数与分布曲线,20,三、酸碱溶液H+的计算,1、质子条
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