第四章酸碱滴定法（课件）《分析化学(邢文卫)》第2课时（ 化学工业出版社第三版）

第四章 酸碱滴定法 Acid-Base Titration 分析化学 返回 酸碱溶液pH的计算 平衡关系 物料平衡 电荷平衡 质子条件 溶液pH的计算 强酸或强碱 一元弱酸（弱碱）溶液 多元酸碱溶液 两性物质溶液 缓冲溶液 返回 基本思路 全面考虑、分清主次、合理取舍、近似计算： 物料平衡 电荷平衡 质子条件 化学平衡关系 [H+]的精确表达式 近似处理 近似式 进一步近似处理 最简式 返回 3 一、平衡关系 物料平衡 （Material balance equation， MBE ） 在一个化学平衡体系中，某一给定组分的总浓度，等于各有关组分平衡浓度之和。 如浓度为c的下列物质溶液的MBE为 H3PO4：[H3PO4] + [H2PO4-] + [HPO42-] + [PO43-] = C Na2SO3： [Na+] = 2C [SO32-] + [HSO3-] + [H2SO3] = C 先分析溶液中可能存在的组分，根据平衡时存在的各形式写出MBE，注意系数及浓度的单位 返回 （Charge balance equation，CBE） 根据电中性原则，溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。 如浓度为c的下列物质溶液的CBE为 NaCN： [H+] + [Na+] = [CN-] + [OH-] CaCl2： [H+] + 2[Ca2+] = [Cl-] + [OH-] 注意电荷数的相等。 2. 电荷平衡 返回 3. 质子条件 （Proton balance equation，PBE） 酸碱反应达到平衡时，酸失去的质子数与碱得到的质子数一定相等，即得质子后的产物得到质子的物质的量必然与失去质子后的产物失去质子的物质的量相等。 写出PBE的途径有二 根据得失质子的物质的量相等直接列出； 由MBE及CBE求出。 返回 根据得失质子的物质的量写出质子条件步骤： 选择溶液中一些原始的反应物作参考（零水准） 写出所有酸碱反应 找出得质子产物和失质子产物，得写一边，失写等式另一边，如： 质子条件 PBE不含原始物质，质子转移多个时存在系数 返回 例 3 HAc [H+] = [Ac-] + [OH-] NaCN [H+] + [HCN] = [OH-] Na2S [H+] + [HS-] + 2[H2S] = [OH-] NaHCO3 [H+] + [H2CO3] = [CO32-] + [OH-] NaH2PO4 [H+] + [H3PO4] = [HPO42-] + 2[PO43-] + [OH-] (NH4)2HPO4 [H+]+[H2PO4-]+2[H3PO4]=[NH3]+[PO43-]+[OH-] H2O作零水准 系数 返回 二、溶液pH的计算 强酸或强碱 一元弱酸（弱碱）溶液 多元酸碱溶液 两性物质溶液 缓冲溶液 先判断溶液性质，再利用相应的公式计算 返回 1. 强酸或强碱溶液 强酸或强碱在溶液中全部离解，一般情况下pH计算比较简单。但当酸碱浓度很低时，溶液的酸度除需考虑酸碱本身的离解外，还需考虑水的离解。 质子条件（如HB）： [H+] = c + [OH-] （3-1） 返回 当c4.7×10-7时，水的离解忽略，[H+]=c，如1.0mol·L-1HCl溶液，[H+]=1.0mol·L-1，pH=0.00； 当c1.0×10-8时，酸的离解忽略，[H+]= 当浓度很稀时，需用精确式计算，如1.0×10-7 mol·L-1HCl， [H+]=1.6×10-7，pH=6.80。 强碱与之类似。 精确式 （3-2） 简化式 返回 2. 一元弱酸（弱碱）溶液 质子条件（弱酸HA）： [H+] = [A-] + [OH-] （3-4） 返回 精确式 （3-5） 式（3-4）中，若Ka[HA]10Kw，Kw可忽略；又弱酸Ka较小，则可用Ka[HA]  Kac 10Kw来判断。即当Kac 10Kw时，Kw忽略，得： 返回 若平衡时 [H+]<<c，则c-[H+]  c，由式（3-4）得： 最简式 式（3-7）使用条件是：cKa10Kw和c/Ka 105（计算误差<5% ） 若计算一元弱碱pOH值，将上述式中[H+]换为[OH-]，Ka换为Kb即可 （3-7） 近似式 （3-6） 返回 例 4 计算0.010mol·L-1HAc溶液的pH？ 解：Ka = 1.80×10-5 cKa>10Kw，c/