内容正文:
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第六章
酸碱滴定法
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由于酸碱滴定法的基础是酸碱反应,因此本章首先对溶液中酸碱平衡的基本理论作一简介,然后着重学习酸碱滴定法的原理及其应用。
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溶液中的酸碱平衡
电离理论
电子理论
质子理论
酸碱的定义
酸——能电离出H+的物质
碱——电离出OH-的物质
酸——凡能接受电子的物质
碱——凡能给出电子的物质
酸——凡能给出质子的物质
碱——凡能接受质子的物质
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一、酸碱质子理论
1.酸碱定义:凡是能给出质子的物质是酸;凡是能接受质子的物质是碱。本章以此为依据进行讨论。
例如: HAc H+ + Ac-
酸 质子 碱
HAc H+ + Ac-
通式: HA H+ + A-
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2、共轭酸碱对 :
因当一种酸给出质子后,剩下的酸根自然对质子具有一种亲和力,因而是一种碱。因此,酸碱是相互依存的关系称为共轭关系
显然,具有相对性 和广泛性
A- + H+
HA
如:
HCO3-既为酸,也为碱 (两性)
如:
H2O 中性分子,既可为酸,也可为碱
如:
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区分下列物质是酸、碱还是两性物质?并指出共轭酸碱对
HAc 、H2CO3、 H3PO4 、 NaAc 、 NaHCO3 、NaCO3 NaH2PO4 、 Na2HPO4 Na3PO4 、 (C2H5)2NH、 H2O
酸碱半反应: 酸给出质子和碱接受质子的反应
NH4+ NH3 + H+
HCO3- CO32- + H+
H6Y2+ H5Y+ + H+
酸碱半反应
3、酸碱半反应
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4.酸碱反应: 两个共轭酸碱对之间相互传递质子的反应,统称为酸碱反应。
如:HAc(酸1)H++Ac-(碱1)
H++H2O(碱2) H3O+(酸2)
共轭
HAc(酸1)+ H2O(碱2) H3O+(酸2) +Ac-(碱1)
共轭
实质:质子转移HAc H2O
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又如: NH3在水中的平衡
NH3(碱1)+H+ NH4+(酸1)
H2O(酸2) H++OH-(碱2)
共轭
NH3 + H2O NH4++OH-
共轭
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二、酸碱反应平衡常数与酸碱强度
1 酸碱强度的表示方法(以水溶液为例)
酸的强度:取决于将质子给于水分子的能力,通常可用酸在水中的酸反应平衡常数(离解常数ka)来衡量,ka越大,酸性(酸的强度)越大,有时也用pka来表示,pka越小,酸性(酸的强度)越大。
HAc、H2S在水溶液中的强度。
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例如:HAc+H2O H3O++Ac
H2S+H2O H3O++HS–
显然,酸的强度是HAc>H2S
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2 .水的质子自递反应(酸碱反应)及平衡常数
水的两性作用,一个水分子可以从另一个水分子中夺取质子
共轭
H2O(酸1) +H2O(碱2) H3O+(酸2) +OH-(碱1)
共轭
仅在溶剂分子之间发生的 质子传递作用,称为溶剂的质子自递作用
KW= [H30+] [OH-]= [H+] [OH-] =10-14(25°C)
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pKw是温度的函数
t 0C 0 10 20 25 30 40 50 60
pKw 14.96 14.53 14.16 14.00 13.83 13.53 13.26 13.02
中性水的pH = 7.00
?
中性水的pH=pOH
R.Kellner 《Analytical Chemistry》p94
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3.水溶液中共轭酸碱强度之间的关系
如: HAc 在水中发生解离反应
HAc+ H2O = H3O++Ac-
其共轭碱Ac- 的离解
Ac- +H2O= HAc+OH-
酸的解离常数
碱的解离常数
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pKa+pKb=pKw=14
在共轭酸碱对中,如果酸酸性越强,则其共轭碱的碱性越弱
显然,