1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 4 章 酸碱滴定法(Acid –Base Titration) 酸碱溶液pH的计算 质子条件 (proton balance equation, PBE) 准确反映整个平衡体系中质子转移的严格数量关系式。列出质子条件的步骤： (1) 选择参考水平(大量存在, 参加质子转移) (2) 判断质子得失 (3) 总的得失质子的物质的量（单位mol）应该相等，列出的等式，即为质子条件。 列出质子条件的简易方法 质子参考水准 H2O 其他参与质子 转移的大量存 在的组分 得 质 子 产 物 失 质 子 产 物 +H+ －H+ 例2： 一元弱酸水溶液，选择HAc和H2O为参考水平： 水的质子自递反应： H2O + H2O HA 的解离反应： HAc + H2O H3O+ + Ac- H3O+ + OH- 质子条件：[H+] = [Ac- ] + [OH - ] 一元弱酸水溶液HAc质子条件的简易方法 [H3O+] = [OH-] + [Ac-] 质子参考水准 H2O HAc 得质 子产 物 H3O+ 失质子产物 OH- Ac- +H+ －H+ －H+ 例3： Na2CO3水溶液，选 CO32- 和 H2O为参考水平： CO32- + 2H2O H2CO3 + OH- 质子条件：[H+] + [HCO3- ] + 2[H2CO3] = [OH- ] 也可通过物料平衡或电荷平衡得出质于条件。 CO32- + H2O HCO3- + OH- H2O + H2O H3O+ + OH- 二元弱碱CO32-水溶液质子条件的简易方法 [H+] + [HCO3- ] + 2[H2CO3] = [OH- ] 质子参考水准 H2O CO32- 得质 子产 物 H3O+ HCO3- H2CO3 失质子产物 OH- +H+ －H+ +H+ +2H+ 物料平衡式 Mass Balance Equation MBE 在平衡状态，某组分的分析浓度等于其各型体的平衡浓度之和的数学表达式。 例 解 电荷平衡式 Charge Balance Equation CBE 在平衡状态，溶液中正离子所带电荷总数与负离子所带电荷总数相等的数学表达式。 CBE 质子条件：[H+] + [HCO3- ] + 2[H2CO3] = [OH- ] MBE Na2HPO4水溶液的质子条件： H2O和HPO42-为参考水平： HPO42- + 2H2O H3PO4 + OH- 质子条件： [H+] +[ H2PO4- ] + 2[H3PO4] = [PO43- ] + [OH- ] HPO42- + H2O H2PO4- + OH- HPO42- H+ + PO43- H2O + H2O H3O+ + OH- NH4HCO3水溶液的质子条件 NH4+、HCO3- 和 H2O 为参考水平： HCO3- H+ + CO32- 质子条件： [H+] + [H2CO3] = [CO32- ] + [NH3] + [OH- ] HCO3- + H2O H2CO3 + OH- NH4+ H+ + NH3 H2O + H2O H3O+ + OH- 一元弱酸(碱)溶液 pH的计算 HA + H2O H3O+ + A- H2O + H2O H3O+ + OH- 质子条件：[H+] = [A- ] + [OH - ] 代入质子条件式，得： [HA] = cδHA（c：总浓度）; [H+]3 + Ka[H+]2 – (cKa + Kw) [H+]－ KaKw = 0 δ HA = [H+] / ( [H+] + Ka ) 精确式1 精确式2 讨论： （1） 当计算允许有5%的误差时，如果弱酸的浓度不是太小，即c/Ka≥105，可近似认为[HA]等于总浓度 c（忽略酸的离解） ，则： （2） 若弱酸的Ka不是太小，由酸提供的[H+]将高于水离解所提供的[H+] ，对于允许有5%的误差时可计算出当cKa≥10Kw时，忽略Kw项（忽略水的离解） ，则可得： 近似式1 近似式2 讨论： （3） 若同时忽略酸的离解（c= [HA] ）和水的离解（Kw），即满足c/Ka≥105 和cKa≥10Kw，则由 最简式 可得最简式： c 例4： 计算 10-4 mol·L-1的 H3BO3 溶液的 pH。已知 pKa= 9.24 pH = 6.59 如按最简式计算，则 pH = 6