第四章酸碱滴定法第一课时（课件）《分析化学(邢文卫)》（ 化学工业出版社第三版）

分析化学 Analytical Chemistry 第 4 章 酸碱滴定法 Acid-Base Titrations 滴定分析对化学反应的要求 (1) 定量 (化学计量关系 完全) (2) 迅速 (3) 有合适的确定终点的方法 强度、浓度等因素 ——反应完全程度 （pH突跃范围） 酸碱指示剂的变色 ——终点误差 酸碱溶液中[H+]的计算 （重点内容） 质子条件式PBE 离解常数方程式 + + 水的离解常数式 忽略水的离解、删去Kw项； 忽略酸（碱）自身的离解； 用分析浓度代替平衡浓度； 将多元酸简化为一元酸处理 近似处理 设浓度为c 的强酸 HX ， MBE: [X] ＝ c CBE: [H+]＝[X]+[OH] PBE: [ H+]＝c +[ OH] 所以 [H+]2 －c[H+] －KW ＝0 （精确式） 讨论（近似处理） (1) 当c > 106 mol /L [H+]＝c （近似式） (2) 当c < 108 mol /L （最简式） （1）强酸强碱溶液中[H+]的计算（简化讲述内容） Kw = [H+][OH] 4 [OHˉ]＝c （近似式） （精确式） （最简式） （精确式） （近似式） （最简式） [H+]＝c 一元强碱[ H+ ]计算： 一元强酸[ H+ ]计算： 5 设一元弱酸为HB，浓度为c mol/L。 PBE： [H+] ＝[B] + [OH] KW ＝[H+] [OHˉ] [H+]2 ＝Ka[HA] + KW 得： 精确式： （2）一元弱酸碱溶液中[H+]的计算 （重点内容） 6 ，可以推断由酸离解出来的[H+]，将高于水离解出来的[H+]，对于允许5%误差，需满足，可得： * 讨论 允许有2%的计算误差 当浓度c 不是太稀时 c／Ka≥500 条件 （a）当Ka 不是非常小时 cKa ≥ 20KW [H+]2＝Ka[HB]＝Ka（c －[H+]） [H+]2 + Ka[H+]－cKa＝0 近似式 [HB]=c 忽略水的离解，且 （b）若同时满足 c／Ka≥500 c Ka≥20KW 最简式 c／Ka 500 时 7 (1) c / Ka >500 (2) c Ka >20Kw ，c / Ka 500 (3) c / Ka >500 c Ka >20Kw (1) c / Kb >500 (2) c Kb >20Kw ，c / Ka 500 (3) c / Kb >500 c Kb >20Kw 一元弱酸[H+]计算 一元弱碱[H+]计算 小 结 8 解： 已知HAc的 Ka = 1.8 ×10 5，pKa = 4.74 c Ka = 0.010×1.8×105 ＞20KW c／Ka = 0.010／1.8×105 = 556 ＞500 pH = 3.37 例1：计算0.010 mol/L HAc 溶液的pH值。 所以，用最简式： 9   例2：计算0.10 mol/L NH4Cl 溶液的pH。 解： 已知 NH3的 Kb = 1.8×10–5，pKb = 4.74 根据质子理论，NH4Cl 为酸，则pKa = 9.26 cKa = 0.10×109.26 ＞20KW c／Ka = 0.10／109.26 ＞500 故用最简式计算： pH=5.13 “先判断酸碱性，再选择公式” 10   例3：计算1.0×104 mol/L NaCN溶液的pH值。 解：已知 HCN的Ka = 6.2 × 10–10， pKa = 9.21， 根据质子理论，NaCN为碱，则Kb = 1.6 × 105， pKb = 4.79 c Kb = 1.0 × 10–4 × 1.6 × 105 = 1.6 × 109 ＞20Kw c／Kb = 1.0×104／1.6 × 105 = 6.25 ＜500，故用近似式 pOH = 4.48 pH = 14  4.48 = 9.52 11 Ka1 = 7.6×103 Ka2 = 6.3×108 Ka3 = 4.4×1013 K a1 ＞＞ K a2 ＞＞ K a3 溶液中的H+主要来源于第一级离解，故多元酸可按一元弱酸公式计算[H+]。 K a1 = 4.2 × 107 K a2 = 5.6 × 1011 则 K b1 = 1.8 × 104 K b2 = 2.4× 108 Kb1 ＞＞