2.1水泥生料中碳酸钙滴定值测定（课件）-《化学分析技术》同步教学（北京理工大学出版社）

项目2 半成品分析 任务1 水泥生料中碳酸钙滴定值测定 任务2 水泥熟料中游离氧化钙的测定 返回 1 任务1 水泥生料中碳酸钙滴定值测定 1. 2相关支撑知识 1. 2. 1酸碱平衡的理论基础 一、酸碱质子理论 酸碱质子理论定义:凡是能给出质子(H+)的物质就是酸;凡是能接受质子的物质就是碱。这种理论不仅适用于以水为溶剂的体系，而且也适用于非水溶剂体系。 按照酸碱质子理论，某种酸HA失去质子形成酸根A-时，它对质子有一定的亲和力，故A-是一种碱，是该酸HA的共扼碱;同理，碱获得一个质子后就生成了该碱的共扼酸。 下一页 返回 任务1 水泥生料中碳酸钙滴定值测定 这种由于质子的转移形成能相互转化的一对酸碱称为共扼酸碱对，也可直接称为酸碱对，即 酸失质子或碱得质子的反应，称为酸碱半反应，酸碱半反应是不能单独进行的，酸在给出质子的同时必定有另一种碱来接受质子，反之亦然。酸碱反应的本质是质子的传递。 水既能给出质子又能接受质子，所以水是两性溶剂。 对上述两个反应通常可以用最简便的反应式来表示，即 上一页 下一页 返回 任务1 水泥生料中碳酸钙滴定值测定 二、酸碱离解常数 1.水的质子自递作用 水分子具有两性作用。也就是说，一个水分子可以从另一个水分子中夺取质子而形成H3O+和OH-，即水分子之间存在质子的传递作用，称为水的质子自递作用。 反应的平衡常数称为水的质子自递常数或水的离子积常数，用Kw表示。 水合质子H3O+也常常简写作H+，因此水的质子自递常数常简写为 上一页 下一页 返回 任务1 水泥生料中碳酸钙滴定值测定 2.酸碱离解常数 酸碱反应进行的程度可以用反应的平衡常数(K)来衡量。对于酸HA而言，其在水溶液中的离解反应与平衡常数是 三、酸碱反应实质 酸碱反应的实质是酸碱之间的质子转移作用，是靠两对共扼酸碱相互作用来实现的。 上一页 下一页 返回 任务1 水泥生料中碳酸钙滴定值测定 对于强酸与强碱的反应来说，其反应实质为 强碱与弱酸的反应实质为 强酸与弱碱的反应实质为 四、酸碱溶液的pH计算 酸碱反应的实质是质子的转移。当反应达到平衡时，酸失去的质子数与碱得到的质子数应该相等。酸碱之间质子转移的等衡关系称质子平衡或质子条件。质子条件是处理酸碱平衡有关计算问题的基本关系式。 上一页 下一页 返回 任务1 水泥生料中碳酸钙滴定值测定 列出质子条件时应注意: (1)参考水平的选择 先选择溶液中大量存在并参与质子转移的物质作为参考水平，然后根据质子转移数相等的数量关系写出质子条件关系式。由质子条件关系式即可计算溶液H+浓度。 (2)得失质子数要相等 列出的质子条件，等号两边的得失质子数必须相等。得失质子数不是1的，要将得失质子数作为产物浓度的系数列出质子条件。 1.2.2酸碱溶液的pH计算 一、强酸(碱)溶液pH的计算 例如，HC1溶液，其质子条件为 上一页 下一页 返回 任务1 水泥生料中碳酸钙滴定值测定 二、一元弱酸(碱)溶液pH的计算 例如，一元弱酸HAc，它在水溶液中的质子条件为 上一页 下一页 返回 任务1 水泥生料中碳酸钙滴定值测定 同理可得出一元弱碱pH的计算公式(见表2-1)。 三、二元弱酸(碱)溶液pH的计算 例如，二元弱酸H2S，它在水溶液中的离解分两步: 四、两性物质溶液PH的计算 根据酸碱质子理论，酸式盐等是两性物质。 上一页 下一页 返回 任务1 水泥生料中碳酸钙滴定值测定 1.2.3酸碱缓冲溶液 在分析测定中，常常需要控制一定的酸度才能使反应进行完全。将溶液调整到所需要的pH再进行反应是比较容易的。若在反应中需要维持溶液的pH不变，则需要应用缓冲溶液。 缓冲溶液是指能够抵抗外加少量强酸、强碱及适当稀释，而自身pH不发生显著改变的溶液称为缓冲溶液。它通常是由弱酸和弱酸盐，弱碱和弱碱盐以及不同碱度的酸式盐的水溶液组成。 一、缓冲溶液的作用原理 缓冲溶液为什么具有抵抗外加少量强酸、强碱及稀释的作用，现以Hac~NaAc为例加以讨论。HAc和NaAc在溶液中的电离情况如下: 上一页 下一页 返回 任务1 水泥生料中碳酸钙滴定值测定 由于溶液中Ac-的存在，使得HAc电离度更小;由于HAc存在使得Ac-的水解也受到抑制。如果加入少量强酸，则加入的H+与大量存在于溶液中的Ac-结合成不易电离的HAc分子，反应式(2 -7)将向左进行，使得H+增加不多，pH基本不变;如果加入少量强碱，则加入的OH-与溶液中的H+结合成水，H+的减少将使HAc继续电离，补充减少的H+，使得H+减少不多，pH基本不变;适当稀释时，溶液中H+离子浓度降低了，其他离子浓度也同时降低， Ac-的同离子效应随之降低，HAc电离度增加，补充H+离子浓度，pH基本不变。 上一页 下一页 返回 任务1 水泥生料中碳酸钙滴定值测定 二、缓冲溶液