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

酸碱滴定法 酸碱质子理论 （1）酸碱定义和共轭酸碱对 酸——溶液中凡能给出质子的物质 碱——溶液中凡能接受质子的物质 举例 共轭酸 共轭碱 + H+ conjugate acid conjugate base proton 特点： 1）具有共轭性 2）具有相对性 3）具有广泛性 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： （2）酸碱反应的实质 半反应1 HAc（酸1） Ac- （碱1） + H+ 半反应2 H+ + H2O（碱2） H3O+（酸2） HAc（酸1） + H2O （碱2） H3O+（酸2） + Ac- （碱1） 氨在水中的离解： 半反应1 NH3（碱1）+ H+ NH4+（酸1） 半反应2 H2O（酸2） OH-（碱2）+ H+ NH3（碱1） + H2O （酸2） OH- （碱2） + NH4+ （酸1） 共轭酸碱对 共轭酸碱对 醋酸在水中的离解： 酸碱反应的实质——质子的转移（或得失） 酸的离解： 碱的离解： 水的自递： 中和反应： H+ H+ H+ 同离子效应 HAc == H+ + Ac- 　 NaAc → Na ++ Ac- ; NaCl → Na ++ Cl- 影响酸碱平衡的因素 NaAc是强电解质，在溶液中完全电离，使溶液中Ac-的量大大增加，使平衡向左移动，降低HAc的电离度。称之为同离子效应。 盐效应 NaCl是与HAc组成无关的离子，但加入后增大离子强度，离子间相互作用增强，使结合成分子的机会下降，平衡向右移动，离解度增大。称之为盐效应。 同离子效应和盐效应是两种完全相反的作用。在发生同离子效应的同时，必然伴有盐效应的发生。只是同离子效应影响比盐效应强得多，在一般计算中可以忽略盐效应。 酸碱缓冲溶液在一定的程度和范围内可以稳定溶液的酸碱度，减小和消除因加入少量酸、碱或适度稀释对溶液pH的影响，使其不致发生显著变化。缓冲溶液在化工、分析化学、农业、生物化学和临床医学等领域都有十分重要的意义和应用。 缓冲溶液 缓冲溶液的概念 酸碱缓冲溶液是一种在一定的程度和范围内对溶液酸度起到稳定作用的溶液，含有弱酸及其共轭碱或弱碱及其共轭酸的溶液体系能够抵抗外加少量酸、碱或加水稀释，而本身pH基本保持不变的溶液。 分类 一般缓冲溶液 （用于控制[H+]） 标准缓冲溶液（校正仪器，如0.05 mol/L 邻苯二钾酸氢钾，25oC，pH=4.01) 弱酸＋共轭碱HAc－Ac- 弱碱+共轭酸NH3－NH4+ 高浓度的强酸或强碱 1.抗强酸、强碱；2.不抗稀释 1.抗强酸、强碱；2.抗稀释 缓冲溶液的类型和组成 缓冲容量和缓冲范围 β即为缓冲容量，物理意义： 缓冲溶液的缓冲作用是有限度的，在下列情况下，缓冲能力将消失： （1）加入的强碱（强酸）浓度接近于缓冲溶液中弱酸（共轭碱）的浓度 （2）缓冲溶液过度稀释 使1L缓冲溶液的pH增加1个单位时所需强碱的量或使1L缓冲溶液减小1个pH单位时所需强酸的量。 β越大，缓冲能力越大。 （1）当cHA/cA-一定时，C（总浓度）越大,β越大。 （2）C（总浓度）一定时，CHA与CA-越接近,β越大。 当cHA/cA-=1时，pH=pKa，即CHA=CA-=0.5c时， β值最大。 缓冲液的缓冲范围：缓冲溶液具有缓冲作用的有效pH范围。 pH=pKa±1 酸式缓冲溶液 ：以HAc-NaAc缓冲体系为例，设NaAc的浓度为cs，HAc的浓度为ca，溶液中存在下列反应： HAc H+ + Ac- NaAc = Na+ + Ac- 平衡时，[Ac-] = cs + [H+] ； [HAc] = ca－[H+] 电离常数 缓冲溶液pH值的计算 14 由于溶液中有大量Ac-存在，受Ac-同离子效应的影响，使HAc的电离受到抑制，电离出的H+的浓度很小，因此，可近似认为： [Ac-]≈cs [HAc]≈ca 15 例：由0.100 mol/L HAc和0.100 mol/L NaAc 组成的缓冲溶液 （1）求此缓冲溶液的pH值？ （2）求加入HCl达0.001mol/L 时，溶液pH的变化？ （3）求加入NaOH达0.001mol/L 时，溶液pH的变化？ （4）求稀释10倍时，溶液的pH是多少？ 解：（1）求此缓冲溶液的pH？ 已知：HAc电离常数K